معلومة

ما الذي يوقف التيلوميراز؟

ما الذي يوقف التيلوميراز؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

التيلوميراز هو إنزيم يضيف التيلوميرات.

ما الذي يمنع الإنزيم تيلوميراز من إضافة الكثير من سلاسل التيلومير؟ ما هي آلية التنظيم؟


يتم التحكم في التيلوميرات بإحكام على جميع المستويات: التعبير والتعديلات اللاحقة للترجمة والعوامل الخارجية. أعتقد أن هذه العوامل الخارجية ، فئة بروتينية تسمى بروتينات التيلومير. ترتبط بنهاية التيلومير وتنظم التيلوميراز.

الشكل مأخوذ من هذه الورقة ، التي تتناول الموضوع باستفاضة:


التيلوميرات والشيخوخة

تلعب التيلوميرات دورًا مركزيًا في مصير الخلية والشيخوخة عن طريق تعديل الاستجابة الخلوية للإجهاد وتحفيز النمو على أساس الانقسامات الخلوية السابقة وتلف الحمض النووي. على الأقل بضع مئات من النيوكليوتيدات لتكرارات التيلومير يجب أن "تغطي" كل نهاية كروموسوم لتجنب تنشيط مسارات إصلاح الحمض النووي. إصلاح التيلوميرات القصيرة جدًا أو "غير المقيدة" عن طريق التيلوميراز أو إعادة التركيب محدودة في معظم الخلايا الجسدية ويتم تشغيل موت الخلايا المبرمج أو الشيخوخة الخلوية عندما يتراكم عدد كبير جدًا من التيلوميرات "غير المقيدة". تزداد فرصة حدوث هذا الأخير مع انخفاض متوسط ​​طول التيلومير. يتم ضبط متوسط ​​طول التيلومير والحفاظ عليه في خلايا الخط الجرثومي التي تعبر عادةً عن مستويات عالية من التيلوميراز. في الخلايا الجسدية ، يكون طول التيلومير غير متجانس للغاية ولكنه ينخفض ​​عادةً مع تقدم العمر ، مما يشكل حاجزًا أمام نمو الورم ولكنه يساهم أيضًا في فقدان الخلايا مع تقدم العمر. يوفر فقدان الخلايا (الجذعية) عن طريق استنزاف التيلومير اختيارًا قويًا للخلايا غير الطبيعية والخبيثة ، وهي عملية يسهلها عدم استقرار الجينوم واختلال الصيغة الصبغية الناتج عن التيلوميرات المختلة وظيفيًا. يتم تسليط الضوء على الدور الحاسم للتيلوميرات في دوران الخلايا والشيخوخة من قبل المرضى الذين لديهم 50 ٪ من مستويات التيلوميراز الطبيعية الناتجة عن طفرة في أحد جينات التيلوميراز. التيلوميرات القصيرة في هؤلاء المرضى متورطة في مجموعة متنوعة من الاضطرابات بما في ذلك خلل التقرن الخلقي وفقر الدم اللاتنسجي والتليف الرئوي والسرطان. هنا يتم استعراض دور التيلوميرات والتيلوميراز في شيخوخة الإنسان والأمراض المرتبطة بالشيخوخة.


تجديد التيلومير يوقف تقدم العمر

قد يبدأ مفتاح عكس عقارب الوقت على المستوى الكروموسومي. اكتشف علماء من المركز الوطني الإسباني لأبحاث السرطان (CNIO) أنه من الممكن تنشيط تنشيط التيلوميراز واستطالة التيلومير من خلال إعادة برمجة الأنسجة في الجسم الحي ، مما يعكس علامات الشيخوخة.

الورقة المنشورة في تقارير الخلايا الجذعية، كيف أن إطالة التيلوميرات هي علامة لا لبس فيها على تجديد الخلايا. قام علماء CNIO بتراجع الخلايا في الفئران القابلة للبرمجة إلى حالة شبيهة بالجنين عن طريق إعطاء مضاد حيوي لتشغيل التعبير عن عوامل Yamanaka الأربعة (OSKM).

لاحظ العلماء أيضًا إطالة التيلوميرات أثناء إعادة البرمجة في الجسم الحي ، مما يؤدي إلى عدم تمايز الأنسجة. يشير هذا الاستطالة إلى التجديد الخلوي الذي يحدث بسبب عمل التيلوميراز ، وأول ظهور تم التعرف عليه في كائن حي.

& ldquo لقد وجدنا أنه عندما تحفز التمايز الخلوي في كائن بالغ ، فإن التيلوميرات تصبح أطول ، وهو ما يتوافق مع التجديد الخلوي ، كما قال Mar & iacutea A. Blasco ، رئيس مجموعة CNIO Telomeres and Telomerase والمؤلف الرئيسي.


تستهدف حبوب منع الشيخوخة التيلوميرات الموجودة في نهايات الكروموسومات

هل يمكن أن تكون أسرار مكافحة الشيخوخة على رؤوس كروموسوماتنا؟

بقي بيتر بان شابًا إلى الأبد في نيفرلاند. في الحياة الواقعية ، يبحث بعض العلماء في التيلوميرات ، أو مناطق الحمض النووي المتكرر في نهايات كروموسوماتنا ، لمحاولة الوصول إلى شيء مثل نسخة حقيقية من هذه القصة.

تتكون التيلوميرات من 3300 تكرار لتسلسل الحمض النووي TTAGGG. إنها تحمي نهايات الكروموسوم من أن يتم الخلط بينها وبين القطع المكسورة من الحمض النووي التي كان من الممكن إصلاحها بواسطة آلية الإصلاح الخلوي. لكن في كل مرة تنقسم خلايانا ، تتقلص التيلوميرات. عندما تصبح قصيرة بما فيه الكفاية ، لم تعد خلايانا تنقسم ويتوقف جسمنا عن صنع تلك الخلايا. بمرور الوقت ، يؤدي هذا إلى الشيخوخة والموت.

T.A. ومقرها نيويورك. تدعي العلوم أنها الشركة الوحيدة في العالم التي تصنع مكملًا في شكل حبوب تم اختبارها معمليًا وتبين أنها تمنع تقصير التيلوميرات ، على أمل وقف عملية الشيخوخة. المنتج ، TA-65 ، يأتي من مقتطفات من عشبة استراغالوس الصينية ، والتي تستخدم للأغراض الطبية لأكثر من 1000 عام ، كما يقول نويل باتون ، الرئيس التنفيذي للشركة.

يتم إنتاج TA-65 بمستويات منخفضة جدًا في نبات استراغالوس ، ولكن الشركة تقوم بتنقية وتركيز المادة ، والتي يُعتقد أنها تعمل على & quot ؛ إنزيم التيلوميراز (hTERT) الذي يعمل على الحفاظ على التيلوميرات أو إطالةها. عادة ما يكون hTERT & quotoff & quot في الخلايا البالغة ، باستثناء الخلايا المناعية والبويضة والحيوانات المنوية ، وفي الخلايا السرطانية الخبيثة.

لا تتطلب حبوب TA-65 أي موافقة من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية نظرًا لتسويقها كمكمل وليس كدواء. لذلك ، T.A. لا يمكن للعلم تقديم ادعاءات حول فعالية الدواء في علاج المرض. لكن باتون وكالفن هارلي ، كبير المسؤولين العلميين في شركة Geron & mdasht التي اكتشفت TA-65 و mdashgo ، لاحظوا أن الباحثين قد وجدوا علاقة بين طول التيلومير وقابلية الإصابة ببعض الأمراض المرتبطة بالشيخوخة.

ت. قامت العلوم بخمس سنوات من الاختبار على TA-65 ، بدءًا من عام 2002. ويمكن العثور على نتائج تجربة مكافحة الشيخوخة على موقع الويب الخاص بالشركة. يقول باتون إنه كان يتناول المكملات لمدة عامين وأن الجميع في T.A. العلوم فوق سن الأربعين تأخذ المنتج.

عمل ويليام أندروز في مجال بيولوجيا التيلومير على مدار الخمسة عشر عامًا الماضية. وهو الرئيس التنفيذي لشركة Sierra Sciences، LLC ، وهي شركة منافسة تقوم بفحص المواد الكيميائية لتنشيط التيلوميراز ، ولكن أيضًا T.A. عميل العلوم على مدى العامين ونصف العام الماضيين. إنه يعتقد أن الاستغناء عن محفز التيلوميراز أكثر أمانًا من قيادة سيارتي للعمل & مثل ، لكنه يقر بوجود بعض المخاطر غير المعروفة عند أخذ المنتج.

على سبيل المثال ، فإن الإنزيم تيلوميراز هو نفس الإنزيم الذي يسمح للخلايا السرطانية بالتوقف عن الشيخوخة أو أن تصبح خالدة ، لذلك هناك احتمال أن يكون TA-65 قادرًا على الحفاظ على الخلايا السرطانية الحية التي قد تموت لولا ذلك ، كما يشير أندروز.

ومع ذلك ، فإن تنشيط التيلوميراز يجب أن يحافظ على جميع التيلوميرات لفترة أطول في المقام الأول ، وهذا في الواقع يقلل من فرص أن تصبح الخلايا سرطانية ، كما يلاحظ أندروز. ويقول أيضًا إن الإنزيم يجب أن يحافظ على الخلايا المناعية ، التي يمكنها محاربة معظم الخلايا السرطانية ، على قيد الحياة لفترة أطول.

هناك مشكلة أخرى تواجه علم التيلومير وهي عدم وجود نموذج كائن مناسب للاختبار. يلاحظ هارلي أن الحيوانات لا تتقدم في العمر من خلال تقصير التيلومير بنفس الطريقة التي يتقدم بها البشر ، مضيفًا أن & quot؛ حتى الفئران أو القرود لديها نفس نظام شيخوخة التيلومير. أفضل نظام للاختبار هو الإنسان. & quot

يبدو أن الفوائد المحتملة للمكملات تفوق المخاطر التي يتعرض لها مرضى مثل أندروز. & quot الناس مثلي الذين اختاروا أخذ TA-65 ويتطلعون إلى استخدام محرضات التيلوميراز الأقوى في المستقبل يجب أن يتصرفوا بالكامل على المشاعر المعوية ، & quot؛ ملاحظات أندروز.

بالنسبة لأولئك الذين هم أقل ميلًا إلى المغامرة ، حدد باحثون آخرون تغييرات في نمط الحياة يمكن أن تساعد في تحسين نشاط التيلوميراز ، دون دفع 14000 دولار سنويًا لعلاج TA-65.


الملخص

طورت خلايا الثدييات آليات متخصصة لاستشعار الفواصل المزدوجة (DSBs) وإصلاحها للحفاظ على الاستقرار الجيني. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يمكن أن يؤدي نشاط هذه المسارات إلى إصلاح شاذ للحمض النووي ، وعدم الاستقرار الجيني وتكوين الأورام. إحدى هذه الحالات هي إصلاح الحمض النووي في النهايات الطبيعية للكروموسومات الخطية ، والمعروفة باسم التيلوميرات ، والتي يمكن أن تؤدي إلى اندماج نهاية الكروموسومات. هنا ، نراجع البيانات التي تم الحصول عليها خلال العقد الماضي ونناقش الآليات التي تحمي نهايات كروموسوم الثدييات من استجابة تلف الحمض النووي. نناقش أيضًا كيف ساعدت أبحاث التيلومير في الكشف عن الخطوات الرئيسية في إصلاح DSB. أخيرًا ، نلخص كيف أن التيلوميرات المختلة وظيفيًا وعدم الاستقرار الجيني اللاحق يؤديان إلى تطور السرطان.


كشف علماء جامعة ولاية أريزونا النقاب عن سر خفي لإنزيم تيلوميراز الخلود

هل يمكننا أن نبقى صغارًا إلى الأبد ، أو حتى استعادة الشباب الضائع؟

كشفت الأبحاث التي أجراها مختبر البروفيسور جوليان تشين في كلية العلوم الجزيئية بجامعة ولاية أريزونا مؤخرًا عن خطوة حاسمة في الدورة التحفيزية لإنزيم التيلوميراز. تحدد هذه الدورة التحفيزية قدرة إنزيم التيلوميراز البشري على تخليق "تكرارات" الحمض النووي (أجزاء محددة من ستة نيوكليوتيدات) على نهايات الكروموسومات ، وبالتالي توفر الخلود في الخلايا. يوفر فهم الآلية الأساسية لعمل التيلوميراز طرقًا جديدة نحو علاجات فعالة لمكافحة الشيخوخة. يصور هذا الشكل إنزيم التيلوميراز وكذلك التيلوميرات المتعلقة بالكروموسوم. تنزيل الصورة الكاملة

إن الخلايا البشرية النموذجية مميتة ولا يمكنها تجديد نفسها إلى الأبد. كما أوضح ليونارد هايفليك قبل نصف قرن ، فإن الخلايا البشرية لها عمر تكاثر محدود ، حيث تصل الخلايا الأقدم إلى هذا الحد في وقت أقرب من الخلايا الأصغر سنا. يرتبط "حد Hayflick" لعمر الخلية ارتباطًا مباشرًا بعدد تكرار الحمض النووي الفريد الموجود في نهايات الكروموسومات الحاملة للمواد الجينية. تكرارات الحمض النووي هذه هي جزء من هياكل السد الواقية ، المسماة "التيلوميرات" ، والتي تحمي نهايات الكروموسومات من إعادة ترتيب الحمض النووي غير المرغوب فيها وغير المبرر الذي يزعزع استقرار الجينوم.

في كل مرة تنقسم الخلية ، يتقلص الحمض النووي التيلومري ويفشل في النهاية في تأمين نهايات الكروموسوم. يعمل هذا التخفيض المستمر لطول التيلومير على أنه "ساعة جزيئية" تعد تنازليًا حتى نهاية نمو الخلية. ترتبط قدرة الخلايا المتناقصة على النمو ارتباطًا وثيقًا بعملية الشيخوخة ، حيث يساهم انخفاض عدد الخلايا بشكل مباشر في الضعف والمرض وفشل الأعضاء.

ينبوع الشباب على المستوى الجزيئي

إن مواجهة عملية تقلص التيلومير هي إنزيم التيلوميراز ، الذي يحمل بشكل فريد مفتاح تأخير أو حتى عكس عملية الشيخوخة الخلوية. يوازن التيلوميراز الشيخوخة الخلوية عن طريق إطالة التيلوميرات ، وإضافة تكرار الحمض النووي المفقود لإضافة الوقت إلى العد التنازلي للساعة الجزيئية ، مما يطيل عمر الخلية بشكل فعال. يعمل التيلوميراز على إطالة التيلوميرات عن طريق التوليف المتكرر للحمض النووي المتكرر القصير جدًا لستة نيوكليوتيدات - اللبنات الأساسية للحمض النووي - مع تسلسل "GGTTAG" على نهايات الكروموسوم من قالب RNA الموجود داخل الإنزيم نفسه. ومع ذلك ، فإن نشاط إنزيم التيلوميراز غير كافٍ لاستعادة تكرارات الحمض النووي التيلوميرية المفقودة تمامًا ، ولا لوقف الشيخوخة الخلوية.

يؤثر الانكماش التدريجي للتيلوميرات سلبًا على القدرة التكاثرية للخلايا الجذعية البشرية البالغة ، وهي الخلايا التي تعيد الأنسجة التالفة و / أو تعيد ملء الأعضاء المسنة في أجسامنا. إن نشاط الإنزيم تيلوميراز في الخلايا الجذعية البالغة لا يؤدي إلا إلى إبطاء العد التنازلي للساعة الجزيئية ولا يخلد هذه الخلايا تمامًا. لذلك ، تستنفد الخلايا الجذعية البالغة عند الأفراد المسنين بسبب قصر طول التيلومير الذي يؤدي إلى زيادة أوقات الشفاء وتدهور أنسجة الأعضاء بسبب عدم كفاية عدد الخلايا.

الاستفادة من الإمكانات الكاملة للإنزيم تيلوميراز

إن فهم تنظيم وحدود إنزيم التيلوميراز يبشر بعكس تقصير التيلومير والشيخوخة الخلوية مع إمكانية إطالة عمر الإنسان وتحسين صحة الأفراد المسنين وعافيتهم. كشفت الأبحاث التي أجراها مختبر تشين وزملاؤه ، Yinnan Chen و Joshua Podlevsky و Dhenugen Logeswaran ، مؤخرًا عن خطوة حاسمة في دورة تحفيز التيلوميراز التي تحد من قدرة التيلوميراز على تخليق تكرارات الحمض النووي التيلومري على نهايات الكروموسوم.

رسم متحرك لدورة تفاعل إنزيم التيلوميراز.

قال البروفيسور تشين: "يحتوي التيلوميراز على نظام كبح مدمج لضمان التوليف الدقيق لتكرار الحمض النووي التيلومري الصحيح. ومع ذلك ، فإن فرامل الحماية الآمنة هذه تحد أيضًا من النشاط الكلي لإنزيم التيلوميراز". "إن إيجاد طريقة لتحرير الفرامل بشكل صحيح على إنزيم التيلوميراز لديه القدرة على استعادة طول التيلومير المفقود للخلايا الجذعية البالغة وحتى عكس الشيخوخة الخلوية نفسها."

تشير هذه المكابح الجوهرية للإنزيم تيلوميراز إلى إشارة توقف ، مشفرة داخل قالب RNA للتيلوميراز نفسه ، لكي يوقف الإنزيم تخليق الحمض النووي في نهاية التسلسل "GGTTAG". عندما يعيد الإنزيم تيلوميراز إعادة تصنيع الحمض النووي لتكرار الحمض النووي التالي ، فإن إشارة التوقف هذه لا تزال نشطة وتحد من تخليق الحمض النووي. علاوة على ذلك ، فإن الكشف عن نظام الكبح يحل أخيرًا اللغز الذي دام عقودًا حول سبب تحفيز نوكليوتيد واحد محدد نشاط التيلوميراز. من خلال استهداف إشارة الإيقاف المؤقت التي تمنع إعادة تشغيل تخليق تكرار الحمض النووي على وجه التحديد ، يمكن شحن وظيفة الإنزيم تيلوميراز بشكل فائق لدرء تقليل طول التيلومير بشكل أفضل ، مع إمكانية تجديد الخلايا الجذعية البشرية البالغة.

تم ربط الأمراض البشرية التي تشمل خلل التقرن الخلقي وفقر الدم اللاتنسجي والتليف الرئوي مجهول السبب بالطفرات التي تؤثر سلبًا على نشاط التيلوميراز و / أو تسرع من فقدان طول التيلومير. إن تقصير التيلومير المتسارع هذا يشبه إلى حد كبير الشيخوخة المبكرة مع زيادة تدهور الأعضاء وقصر عمر المريض بسبب تعداد الخلايا غير الكافي بشكل خطير. يبدو أن زيادة نشاط التيلوميراز هي الوسيلة الواعدة لعلاج هذه الأمراض.

في حين أن زيادة نشاط التيلوميراز يمكن أن يجلب الشباب إلى الخلايا المسنة وعلاج الأمراض الشبيهة بالشيخوخة المبكرة ، فإن الكثير من الأشياء الجيدة يمكن أن تكون ضارة للفرد. مثلما تستخدم الخلايا الجذعية الشابة الإنزيم تيلوميراز لتعويض فقدان طول التيلومير ، تستخدم الخلايا السرطانية الإنزيم تيلوميراز للحفاظ على نموها المنحرف والمدمّر. يجب إجراء زيادة وتنظيم وظيفة التيلوميراز بدقة ، والسير في خط ضيق بين تجديد الخلايا وزيادة خطر الإصابة بالسرطان.

تشكل الخلايا الجسدية ، المتميزة عن الخلايا الجذعية البشرية ، الغالبية العظمى من الخلايا في جسم الإنسان وتفتقر إلى نشاط التيلوميراز. يقلل نقص التيلوميراز في الخلايا الجسدية البشرية من خطر الإصابة بالسرطان ، حيث يغذي الإنزيم تيلوميراز نمو الخلايا السرطانية غير المنضبط. لذلك ، فإن الأدوية التي تزيد من نشاط التيلوميراز بشكل عشوائي في جميع أنواع الخلايا غير مرغوب فيها. نحو هدف الزيادة الدقيقة في نشاط التيلوميراز بشكل انتقائي داخل الخلايا الجذعية البالغة ، يكشف هذا الاكتشاف عن الخطوة الحاسمة في دورة تحفيز الإنزيم تيلوميراز كهدف دوائي جديد مهم. يمكن فحص الأدوية الجزيئية الصغيرة أو تصميمها لزيادة نشاط التيلوميراز حصريًا داخل الخلايا الجذعية لعلاج الأمراض وكذلك العلاجات المضادة للشيخوخة دون زيادة خطر الإصابة بالسرطان.

المنشور: Chen، Y.، J.D. Podlevsky، D.Logeswaran and J.J.-L. تشين (2018). تحد خطوة دمج نيوكليوتيد واحدة من نشاط إضافة تكرار التيلوميراز البشري. EMBO. J. 37: e97953، DOI 10.15252 / emboj.201797953.

المنحة: تم دعم هذا العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (NIH) ، رقم المنحة R01GM094450.


ترتبط العديد من الأمراض المُحدثة بالشيخوخة أيضًا بطفرات في الجينات التي ترمز إلى الإنزيم تيلوميراز

أدت دراسة الأمراض البشرية المرتبطة بطفرات جينات ترميز الإنزيم تيلوميراز إلى اكتشاف الدور المحدود للتيلوميرات في طول العمر ، وتأثير التيلوميراز على الشيخوخة.

في مقال سابق (التيلوميرات ، في قلب عملية الشيخوخة) ذكرنا أن طول التيلومير قد يساعد في التنبؤ بحدوث الشيخوخة التكاثرية ، أي عندما تتوقف دورة حياة الخلية. ثم يتم ربط تعديل التيلومير بانخفاض التمثيل الغذائي الخلوي. يؤدي تراكم مثل هذه الخلايا في الكائن الحي إلى ظهور أنماط ظاهرية مرتبطة بالعمر في شكل العديد من الأمراض [1].

أمراض القلب والأوعية الدموية

يعتبر قصور القلب من الأسباب الرئيسية للوفاة عند كبار السن. ونتيجة لذلك ، كان الباحثون يدرسون الصلة بين تقصير التيلومير ، الذي يتسارع مع تقدم العمر ، وتطور قصور القلب. قاموا بتحليل وظيفة القلب في الفئران التي تم إسكاتها ، والتي تم إسكات الجين الخاص بها لترميز الإنزيم تيلوميراز في الخلايا الجذعية الجنينية. في العديد من الأجيال من هذه الفئران TERC (- / -) ، كان هناك انخفاض كبير في متوسط ​​العمر المتوقع بسبب تقصير التيلومير ، والذي قد يكون مرتبطًا بانخفاض تكاثر الخلايا ، وزيادة في موت الخلايا المبرمج والتضخم (عندما تكون الخلايا العضلية في القلب ينمو كثيرا) [3]. استجابة لهذه التأثيرات ، لوحظ توسع البطين ، وجدران الأوعية الدموية الرقيقة وفشل القلب [3].

كما أن تقصير التيلومير الأسرع بسبب خلل في التيلوميراز سيرتبط أيضًا بالأمراض المرتبطة بالشيخوخة مثل أمراض القلب والأوعية الدموية. علاوة على ذلك ، أظهرت دراسات أخرى وجود صلة بين قصر التيلومير والوفاة المبكرة بسبب أمراض القلب والأوعية الدموية أو العدوى [4]. إذا تسببت الشيخوخة لدى البشر في حدوث مشكلات في تنظيم التيلوميراز ، فإن هذه المعرفة يمكن أن تقودنا إلى علاجات وقائية مبتكرة ضد أمراض القلب والأوعية الدموية ، من أجل إطالة فترة الصحة.

الخرف والاضطرابات المعرفية

أظهر الباحثون وجود علاقة بين تقصير التيلومير وحدوث الاضطرابات العقلية: مستويات أعلى من التوتر الملحوظ ، والضعف الإدراكي وحالات الاكتئاب [5]. في المرضى الذين يعانون من قصر التيلومير المتسارع الناجم عن التيلومير ، كانت هناك حالات من الفصام واضطرابات المزاج [6]. يمكن أن تساعدنا هذه الحالات ، التي تتطور كثيرًا في سن الشيخوخة ، على تأكيد الدور الرئيسي للإنزيم تيلوميراز والتيلوميرات في عملية الشيخوخة.

التجديد الخلوي الضعيف وتدهور الأنسجة

من بين الحالات المرتبطة بطفرات TERC ، نجد أن بعضها يتسبب في ضعف تجديد الخلايا. عسر التقرن الخلقي ، المعروف أيضًا باسم متلازمة Zinsser-Cole-Engman ، هو أحد هذه الأعراض. يتميز بتآكل التيلومير السريع. تشمل الحالات الأكثر شدة علامات سريرية خطيرة ، مثل: عدم تنسج النخاع (تآكل نخاع العظم) ، قلة العدلات (انخفاض عدد خلايا الدم البيضاء) ، قلة الصفيحات (انخفاض عدد الصفائح الدموية) التليف الرئوي ، نقص المناعة الشامل والسرطان. اليوم ، لا يوجد علاج لهذا المرض ، باستثناء زراعة الخلايا الجذعية المكونة للدم والتي يبدو أن لها نتائج إيجابية [2].

تلعب جينات ترميز التيلوميراز المتحولة دورًا في تدهور الكائن الحي على كل المستويات: ضعف التجديد الخلوي ، خلل في أنظمة الإصلاح والحماية ، تدهور الأنسجة ، إلخ [2]. هناك أمراض كثيرة مرتبطة به. يتميز فقر الدم اللاتنسجي بانخفاض عدد خلايا الدم الحمراء ، ويتميز التليف الرئوي مجهول السبب ، وهو مرض مميت ، بتندب الرئة الذي يؤدي إلى صعوبة في التنفس.


ما الذي يسبب تقصير التيلومير؟

ومن المثير للاهتمام أن التيلوميرات نفسها يمكن أن تتضرر في عملية الشيخوخة ، فكلما كانت التيلوميرات أقصر ، كلما كانت حماية الكروموسوم أقل. وهنا يأتي دور الإنزيم تيلوميراز. التيلوميراز هو إنزيم - بروتين - وظيفته إصلاح التيلوميرات. بمرور الوقت ، يمكن أن ينضب الإنزيم تيلوميراز ويتحلل ، مما يجعل من الصعب على الجسم إصلاح التيلوميرات الخاصة به.

أظهرت ورقة بحثية مهمة في مجلة Nature أن الفئران المهندسة وراثيًا دون تيلوميراز تقدمت في العمر قبل الأوان ، لكنها استعادت صحتها عندما تمت إضافة الإنزيم تيلوميراز مرة أخرى. الفئران حرفيا أصبحت أصغر سنا في الوقت الحقيقي.

اتضح أننا قد يكون لدينا سيطرة أكبر على التيلوميرات الخاصة بنا أكثر مما كنا نعتقد في السابق. يعد نمط الحياة محددًا مهمًا لطول التيلومير ووظيفة التيلوميراز - وهذا قد يفسر كيف نتقدم في العمر أكثر أو أقل من الآخرين من خلال الخيارات التي نتخذها كل يوم.


مكتبة الأبحاث

تتميز مكتبة الأبحاث الخاصة بنا بمقاطع الفيديو والتسجيلات الصوتية والتوثيق والتقارير الإخبارية وشهادات الأطباء وقصص النجاح الشخصية.

انقر على مقاطع الفيديو أدناه لمشاهدة العروض التقديمية.

الشيخوخة والتيلوميرات والتيلوميراز

يعرض هذا العرض التقديمي لعالم الأحياء الجزيئي ، بيل أندروز ، دكتوراه. عمل الدكتور أندروز في صناعة التكنولوجيا الحيوية لما يقرب من 30 عامًا ، حيث ركز السنوات الخمس عشرة الماضية على إيجاد طرق لإطالة عمر الإنسان من خلال تدخل تقصير التيلومير في الخلايا البشرية. (11 دقيقة)

فرصة تجارية: برنامج تعويض Isagenix

فرصة عمل ودخل إضافي! تقدم Isagenix واحدة من أسهل وأنجح خطط التعويضات. (15 دقيقة)

المنتج ب علم الشيخوخة وطول العمر والتيلوميرات

يغطي هذا العرض 30 عامًا من أبحاث التيلومير. يناقش ديف ماك آرثر العمل الحائز على جائزة نوبل على تيلوميرات الحمض النووي والتيلوميراز ، بالتعاون مع عالم الوراثة في أبحاث التيلومير ، بيل أندروز ، PhD و Master Formulator ، جون أندرسون وكيف يمكننا التأثير بشكل إيجابي على الساعة الزمنية وراء عمرنا ونوعية السنوات القادمة مع تنفيذ هذا الاكتشاف الجديد. (40 دقيقة)

NBA Legend ، AC Green يكتشف المنتج ب

اكتشف نجم كرة السلة السابق في لوس أنجلوس ليكرز ، إيه سي جرين ، قوة التيلوميرات وكيف يمكن للمنتج ب تحسين أدائه البدني. (دقيقتان)

انقر على رابط الصوت أدناه لسماع البرامج.

انقر فوق الارتباط أدناه لعرض المستندات التالية.


ما قد تخبرنا به التيلوميرات الصغيرة عن الشيخوخة

19 أبريل 2017 - هل تحمل قطع الحمض النووي الصغيرة سر الشيخوخة؟

تولد هذه النصائح ، التي تسمى التيلوميرات ، حول نهايات الكروموسومات الخاصة بنا نقاشًا ساخنًا حيث يحاول العلماء فهم دورها في الشيخوخة بشكل أفضل.

صدر كتاب في وقت سابق من هذا العام بعنوان تأثير التيلومير: نهج ثوري للعيش بشكل أصغر ، صحة ، أطول يقول إن خيارات أسلوب حياتنا تؤثر على التيلوميرات لدينا وكيف نتقدم في العمر.

كتبت الحائزة على جائزة نوبل إليزابيث بلاكبيرن ، والدكتوراه ، وطبيبة علم النفس الصحي بجامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو ، إليسا إيبل ، الحاصلة على درجة الدكتوراه ، الكتاب الذي جعل نيويورك تايمز قائمة أفضل الكتب مبيعًا.

"الأطعمة التي تتناولها ، واستجابتك للتحديات العاطفية ، ومقدار التمارين التي تمارسها ، وما إذا كنت قد تعرضت لضغوط الطفولة ، وحتى مستوى الثقة والأمان في منطقتك - يبدو أن كل هذه العوامل وغيرها تؤثر على حياتك التيلوميرات ويمكن أن تمنع الشيخوخة المبكرة على المستوى الخلوي ".

لكن بعض الأطباء والعلماء يجادلون بأن الكتاب يبالغ في تبسيط العلم. ويأتي ذلك في وقت يتساءل فيه الباحثون عن الدور الذي تلعبه التيلوميرات في عملية الشيخوخة.

يقول S. Jay Olshansky ، دكتوراه من جامعة إلينوي ، شيكاغو: "ليس هناك شك في أن التيلوميرات هي جزء من القصة". هل هم الرصاصة السحرية التي ستسمح لنا بالعيش لفترة أطول؟ هذا هو الجزء المفقود من المعادلة الذي لا يمكن لأحد تقديمه ".

إذن ما هي التيلوميرات بالضبط؟

مثل الكثير من النهايات البلاستيكية على أربطة الحذاء ، فإن التيلوميرات تحمي نهايات الكروموسومات التي تحمل الحمض النووي الخاص بنا ، أو المواد الجينية.

تتآكل التيلوميرات وتصبح أقصر خلال حياتك ، مما يضر بقدرتها على حماية الكروموسومات. عندما يحدث هذا ، لا تحل الخلايا الجديدة محل الخلايا القديمة. يدرس الباحثون ما إذا كانت هذه الشيخوخة الخلوية هي السبب الجذري للأمراض والمشاكل الأخرى التي تحدث مع تقدمنا ​​في السن.

في عام 2009 ، كانت بلاكبيرن جزءًا من الفريق الحائز على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء لاكتشافه أن إنزيمًا يسمى تيلوميراز يمكن أن يساعد في إطالة التيلوميرات.

يتعمق كتاب بلاكبيرن في البحث حول التيلوميرات وما قد يؤثر عليها. في ذلك ، أوضح المؤلفون المشاركون أنه في حين أن التيلوميرات هي مجرد مسار واحد للشيخوخة ، فإن بعض التغييرات في نمط الحياة قد تعمل على استقرار التيلوميرات أو زيادة التيلوميراز وتساعد في منع الشيخوخة. يقول الكتاب إن العديد من الدراسات تظهر أن سلوكيات نمط الحياة تشمل النظام الغذائي والتمارين الرياضية والنوم والإجراءات المتعلقة بالتوتر المزمن والصحة العقلية.

  • وجدت دراسة صغيرة 45 دقيقة من التمارين المعتدلة ، ثلاث مرات في الأسبوع لمدة ستة أشهر "زيادة نشاط التيلوميراز مرتين".
  • وجدت دراسة أجريت عام 2012 أن النوم لساعات أقل يرتبط بقصر طول التيلومير لدى الرجال الأصحاء.
  • تظهر دراسات أخرى أن النظام الغذائي للبحر الأبيض المتوسط ​​يرتبط بتيلوميرات أطول.

يقول إيبل: "الأشياء الصغيرة التي نقوم بها كل يوم تضيف تأثيرها على مر السنين". "إذا كنا على طريق فترة صحية طويلة ، فنحن لا نتسبب في نفاد خلايانا ، بل نحصل على التغذية الصحيحة ومضادات الأكسدة ، وبعض النشاط ، وبعض البهجة والرضا ، ونومًا مجددًا كافيًا كل ليلة ، لذلك يتم الحفاظ على التيلوميرات على مدى سنوات وسنوات ".

يقول إيبل إن العلماء لا يعرفون مدى سهولة تغيير طول التيلومير وما إذا كان تغييره على المدى القصير يحدث فرقًا كبيرًا في طول العمر. يعود ذلك جزئيًا إلى عدم إجراء دراسات طويلة المدى.

يقول إيبل: "لا توجد بالفعل دراسات واحدة أظهرت أن نمط الحياة يمكن أن يغير التيلوميرات ، وبالتالي فإن التيلوميرات الأطول يمكن أن تطيل العمر الافتراضي". "ولكن كما هو الحال مع أي سلوك ، كلما طالت مدة ممارستنا له ، كلما حافظنا على الفائدة."

يقول خبراء آخرون أنه باستثناء بعض الأمراض ، مثل التليف الرئوي ، فإن معظم أبحاث التيلومير في هذه المرحلة تظهر فقط ارتباطات وليس السبب المباشر والنتيجة.

"نحن لا نفهم كيف تؤثر التيلوميرات على الشيخوخة" ، كما تقول تيتيا دي لانج ، دكتوراه ، أستاذة ورئيسة مختبر بيولوجيا الخلية وعلم الوراثة في جامعة روكفلر في نيويورك. لقد درست التيلومير لمدة 3 عقود.

يقول دي لانج: "تصبح التيلوميرات أقصر مع تقدم العمر ، لكن كل هذا مترابط ، لذا يمكن أن يكون مثل الشعر الرمادي: نعم ، يحدث هذا ولكنه لن يقتلك". "في الأساس لم تتم الإجابة على أي من الأسئلة الكبيرة. هناك الكثير من البيانات المترابطة - بعضها مشكوك في صحته - والتي أثارت حتى الآن أسئلة أكثر من الإجابات المقدمة ".

تقول ماري أرمانيوس ، دكتوراه في الطب ، المديرة السريرية لمركز التيلومير في مستشفى جونز هوبكنز في بالتيمور ، إن مجتمع البحث لديه آراء أكثر دقة حول التيلوميرات.

ليس من السهل أن تكون التيلوميرات القصيرة سيئة وأن التيلوميرات الطويلة جيدة. ما نجده هو أن التيلوميرات "في منتصف الطريق" هي الأفضل. كما أن هناك أدلة متزايدة على أن التيلوميرات لا يمكن تغييرها من خلال الخيارات البيئية.

حدد أرمانيوس هذا الجانب من البحث في مراجعة عام 2015 التي أوضحت أن التيلوميرات الأطول لها أيضًا جانب مظلم: فهي مرتبطة بخطر الإصابة بالعديد من أنواع السرطان. مثل الخلايا العادية ، تحتوي الخلايا السرطانية على تيلوميرات.

تقول أن التيلوميرات أصبحت ظاهرة ثقافة شعبية لأننا نستطيع قياسها. يقول أرمانيوس: "حقيقة أنها قابلة للقياس على عكس التغيرات الأخرى مع التقدم في السن قد سلطت عليها الأضواء".

لكن الشيخوخة معقدة ، والعديد من الأشياء ، بما في ذلك جيناتنا وبيئتنا ، تساهم في كيفية تقدمنا ​​في العمر ، كما تقول. "الرؤية المتمحورة حول التيلومير هي طريقة ضيقة جدًا للنظر إلى شيخوخة الإنسان بشكل عام ، والصورة أكثر تعقيدًا."

يقول أولشانسكي إن قصة التيلومير "سقطت" في فهمنا للشيخوخة.

يقول أولشانسكي ، عضو مجلس إدارة الاتحاد الأمريكي لأبحاث الشيخوخة . "هذا لا يعني أنه لا يوجد شيء يمكن تعلمه هنا ، ولكن بشكل عام لا تكون عملية الشيخوخة مدفوعة بتقصير التيلوميرات."

إذن كيف يجب أن تقترب من الشيخوخة؟ بينما يناقش العديد من الباحثين دور التيلوميرات في الشيخوخة ، فإنهم يتفقون على فوائد أسلوب الحياة الصحي.

يقول أرمانيوس: "هناك أدلة كثيرة على أن عوامل نمط الحياة يمكن أن تخفف العوامل المعقدة التي تؤدي إلى الشيخوخة بشكل عام". "النظام الغذائي ، والتمارين الرياضية ، والحد من التوتر ، والنوم الكافي - هذه الأشياء مفيدة لنا جميعًا على الرغم من أن الدليل على أنها تطيل التيلوميرات ليس واضحًا في ذهني."

يقول أولشانسكي: "المكافئ الوحيد لحيوية الشباب هو ممارسة الرياضة والنظام الغذائي وتجنب السلوك الضار وعوامل الخطر مثل التدخين والسمنة". "إذا كنت تفعل هذا ، فأنت تفعل كل ما في وسعك للسماح لإمكانياتك الجينية بالظهور."

مصادر

ماري أرمانيوس ، دكتوراه في الطب ، مستشفى جونز هوبكنز ، بالتيمور.

ستيفن أرتاندي ، دكتوراه في الطب ، دكتوراه ، كلية الطب بجامعة ستانفورد ، ستانفورد ، كاليفورنيا.
تيتيا دي لانج ، دكتوراه ، جامعة روكفلر ، نيويورك.

إليسا إبل ، دكتوراه ، كلية الطب بجامعة كاليفورنيا سان فرانسيسكو ، سان فرانسيسكو.

S. جاي أولشانسكي ، دكتوراه من جامعة إلينوي ، شيكاغو.

كيرت رونج ، دكتوراه ، كليفلاند كلينك ، كليفلاند ، أوهايو.

NobelPrize.org: "جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب 2009".

بلاكبيرن وإيبل وإيبل. تأثير التيلومير، يناير 2017.

جونز هوبكنز ميديسن: "متلازمات التيلومير وخلل التقرن الخلقي."

UCSF.edu: "الشيخوخة والأمراض المزمنة والتيلوميرات مرتبطة في الدراسات الحديثة."

فيرنر ، الدوران، 15 ديسمبر 2009.

جاكوسكا ، بلوس واحد, 2012.

ستانلي وم. أرمانيوس ، الرأي الحالي في علم الوراثة وتطوير أمبير, 2015.

تعاون التيلوميرات المندلية العشوائية، JAMA Oncology ، 23 فبراير 2017