Telomeri: cosa sono, caratteristiche e come sono legati all'età

Il tempo passa per tutti, e questa è una realtà innegabile. Concepire la vita senza la morte è impossibile, poiché tutta la materia organica si degrada, perde forma e si trasforma. Senza andare oltre, la definizione più appropriata che ci viene in mente per definire la vita da un punto di vista biologico è la seguente: lo stato intermedio tra nascita e morte.

Il tempo passa in modo inalienabile, sì, ma ti sorprenderà sapere che non fa lo stesso per tutti. L'età cronologica (cronometrica) indica il movimento delle lancette dell'orologio, ma questa grandezza fisica non ha nulla a che fare con ciò che accade all'interno del nostro corpo. Le fasi di un processo biologico non hanno la stessa qualità o natura di quelle di un processo fisico in quanto meramente successive.

Nello studio fisiologico degli esseri viventi, le fasi di un processo sono determinate dalla dinamica "del processo intrinseco", e non dalle imposizioni di un elemento fisico, come a orologio. Così, un alcolista di 40 anni può avere il fegato di un 80enne, per esempio, mentre un Un atleta ottantenne può avere la tipica muscolatura della parte inferiore del corpo di un sessantenne sedentario anni.

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Il tempo passa, sì, ma l'età biologica può essere diversa da quella che indica il calendario.

Molti dei parametri che modificano l'età biologica dei tessuti viventi sono completamente legati allo stile di vita dell'individuo, Ma ci sono altri concetti complessi e affascinanti che spiegano, in parte, perché il processo di invecchiamento cellulare è unico e intercambiabile. Spieghiamo il segreto della vita e della morte con un termine tanto eccitante quanto utile: so tutto sui telomeri.

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Come sono organizzati i cromosomi e dove sono i telomeri?

Cominciamo dall'inizio, come la vita stessa. Gli esseri umani presentano, in ciascuna delle nostre cellule, il DNA racchiuso in un nucleo. Attraverso una serie di processi che qui non ci interessano, l'informazione del DNA viene trasportata dal nucleo ai ribosomi del citoplasma cellulare, in modo che possano sintetizzare le proteine. La sintesi proteica è alla base del metabolismo degli esseri viventi, quindi si potrebbe dire che Il DNA contiene tutte le informazioni necessarie affinché la vita sia tale.

Nell'uomo, il DNA si condensa in cromatina, formando cromosomi. Ogni cellula non sessuale del nostro corpo (in generale) ha 23 paia di cromosomi (46 in totale), di cui i quali 23 provengono dal gamete femminile (n) e 23 dal gamete maschile (n), che uniti tra loro formano uno zigote (2n). Le parti di un cromosoma sono le seguenti:

Film e matrice: ogni cromosoma è delimitato da una membrana che racchiude una sostanza gelatinosa.
Cromonemi: struttura filamentosa che costituisce ciascuno dei cromatidi fratelli (ciascuna metà del cromosoma è un cromatide a forma di "X")
Cromomeri: successione di granuli che accompagnano il cromonema nella sua lunghezza.
Centromero: luogo di incontro dei due cromatidi fratelli. Per noi capirci, è il centro della "X".
Telomeri: le parti terminali del cromosoma, le sue "punte".

Abbiamo lasciato una sezione specifica nel calamaio per non perderci in tecnicismi, ma ci siamo già imbattuti per la prima volta nel termine che qui ci riguarda. È ora di esplorarlo a fondo.

Cosa sono i telomeri?

Sulla base di ciò che abbiamo visto finora, il telomero si definisce quasi: è la punta del cromosoma. I telomeri sono regioni di DNA non codificante (non hanno le informazioni necessarie per la sintesi proteica) altamente ripetitivo, la cui funzione è quella di fornire stabilità ai cromosomi nelle cellule eucariotiche durante tutta la loro tutta la vita. Sulla base dell'esistenza di queste strutture, possiamo in parte spiegare due fenomeni che tolgono il respiro a ogni essere umano: l'invecchiamento e il cancro. Vediamo come.

1. Durante la duplicazione del DNA, i telomeri non si replicano nella loro interezza

Le cellule somatiche si dividono per mitosi e, perché ciò sia possibile, è necessario duplicare il DNA della cellula originaria, che darà origine alla linea di discendenza. Ad ogni processo di replicazione, e a causa di alcune caratteristiche degli enzimi che lo rendono possibile, i telomeri si accorciano.

La lunghezza dei telomeri nell'uomo diminuisce a una velocità di 24,8-27,7 paia di basi all'anno. Con il tempo e la divisione cellulare, i telomeri dei cromosomi delle cellule discendenti diventano così corti che la cellula non può più dividersi e, quindi, con la morte delle ultime entità cellulari, la morte del tessuto. Facendo un parallelo del “giro per casa”, è come se togliessimo un po' d'acqua ogni volta che la passiamo da un bicchiere all'altro. All'inizio potrebbe non essere evidente, ma dopo aver ripetuto il processo X volte, il trasferimento non può più essere eseguito, poiché non è rimasta acqua da trasferire.

Per questa ragione, si dice che i telomeri siano un eccellente indicatore dell'età biologica: Sulla base della sua lunghezza, gli scienziati possono stimare quanto è avanti un gruppo di cellule, e quindi l'intero organismo. L'accorciamento dei telomeri fa parte del normale processo di invecchiamento, ma alcuni agenti sono associati a uno stile specifiche durate di vita possono promuovere danni al DNA cromosomico e quindi un più rapido accorciamento di telomeri.

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2. L'importanza della telomerasi

Abbiamo spiegato il meccanismo dell'invecchiamento, ma le cose si fanno ancora più interessanti se sappiamo che, per quanto incredibile Sembra che il corpo stesso abbia la soluzione per l'immortalità a livello teorico, almeno nelle prime fasi della vita. tutta la vita.

La telomerasi è un enzima incaricato di mantenere la lunghezza dei telomeri aggiungendo sequenze genetiche ripetute. Questo processo biologico ha un "trucco": l'attività è presente nelle cellule della linea germinale e alcune cellule ematopoietiche, ma le cellule somatiche mature inibiscono la loro funzionalità dopo nascita. Quindi, è l'organismo stesso che codifica la sua degradazione programmata.

3. Telomeri e cancro

Gli studi attuali suggeriscono che gli esseri umani potrebbero invertire il processo di senescenza cellulare se aumentare artificialmente l'attività della telomerasi nelle cellule somatiche che formano i tessuti di il nostro corpo. Sfortunatamente, questo potrebbe avere un doppio effetto: in ambienti sperimentali, se viene stimolata l'attività della telomerasi e vengono inattivati alcuni geni di soppressione del tumore, si un'immortalità cellulare che favorisce significativamente la comparsa di un tumore.

Andiamo oltre in questa linea di pensiero, poiché il 75-80% dei tumori derivanti dalle cellule somatiche presenta attività telomerasica. Questo non significa necessariamente che la telomerasi causi il cancro, ma tutto sembra indicare che alti livelli di questo enzima siano una chiara indicazione della possibile malignità di un tumore. Se una cellula è immortale, può replicarsi all'infinito: stiamo spiegando quasi parola per parola la formazione di un cancro.

Sulla base di questa premessa, in ambito sperimentale si stanno sviluppando vari trattamenti anti-telomerasi. Nelle colture cellulari, i risultati sono a dir poco promettenti: in alcune linee cellulari cancerose, inibendo l'attività della telomerasi, si verifica la morte spontanea della linea dopo circa 25 divisionipoiché i telomeri si accorciano e non possono essere sostituiti in alcun modo.

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Dopo aver esposto dati come questo, è impossibile non sentirsi speranzosi. Il cancro è uno dei problemi di salute più importanti e tragici oggi, perché dopo ogni morte e ogni figura c'è una storia di lotta, tristezza e speranza. Un tumore neoplastico non è solo un insieme di cellule che crescono senza controllo: è paura, una battaglia, della scienza contro la fisiologia, l'accettazione o la negazione e, nel peggiore dei casi, la perdita precoce di a tutta la vita.

I meccanismi di senescenza cellulare ci aiutano a capire l'invecchiamento dei tessuti e il processo che porta alla morte, ma l'obiettivo finale non è trovare l'immortalità. La vera sfida oggi è salvare tutte quelle vite che sono appese a un filo da un gruppo di cellule ribelli che mutarono per rivoltarsi contro il loro ospite.

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