Telomeren: wat zijn ze, kenmerken en hoe hangen ze samen met leeftijd?

De tijd verstrijkt voor iedereen, en dat is een onmiskenbare realiteit. Leven zonder dood bedenken is onmogelijk, aangezien alle organische materie degradeert, vorm verliest en wordt getransformeerd. Zonder verder te gaan, de meest geschikte definitie die we kunnen bedenken om het leven vanuit biologisch oogpunt te definiëren, is de volgende: de tussentoestand tussen geboorte en dood.

De tijd verstrijkt op een onvervreemdbare manier, ja, maar het zal je verbazen te weten dat het niet voor iedereen hetzelfde doet. Chronologische (chronometrische) leeftijd geeft de beweging van de wijzers van de klok aan, maar deze fysieke grootte heeft niets te maken met wat er in ons lichaam gebeurt. De fasen van een biologisch proces hebben niet dezelfde kwaliteit of aard als die van een fysiek proces voor zover ze louter opeenvolgend zijn.

In de fysiologische studie van levende wezens worden de fasen van een proces bepaald door de dynamiek "van het intrinsieke proces", en niet door de opleggingen van een fysiek element, zoals a klok. Zo kan een 40-jarige alcoholist bijvoorbeeld de lever hebben van een 80-jarige, terwijl een Een tachtigjarige atleet kan de typische spieren van het onderlichaam hebben van een zittende 60-jarige jaar.

De tijd verstrijkt, ja, maar de biologische leeftijd kan verschillen van wat de kalender aangeeft.

Veel van de parameters die de biologische leeftijd van levende weefsels wijzigen, zijn volledig gekoppeld aan de levensstijl van het individu, Maar er zijn andere complexe en fascinerende concepten die gedeeltelijk verklaren waarom het cellulaire verouderingsproces uniek is en uitwisselbaar. We leggen het geheim van leven en dood uit met een even opwindende als nuttige term: weet alles over telomeren.

• Gerelateerd artikel: "Wat zijn de verschillen tussen chronologische leeftijd en biologische leeftijd?"

Hoe zijn de chromosomen georganiseerd en waar zijn de telomeren?

Laten we bij het begin beginnen, zoals het leven zelf. Menselijke wezens hebben in elk van onze cellen het DNA ingesloten in een kern. Via een reeks processen die hier niet onze zorg zijn, wordt de informatie uit het DNA van de kern naar de ribosomen van het celcytoplasma getransporteerd, zodat ze eiwitten kunnen synthetiseren. Eiwitsynthese is de basis van het metabolisme van levende wezens, dus zou kunnen worden gezegd dat DNA bevat alle informatie die nodig is om het leven zo te laten zijn.

Bij mensen condenseert DNA tot chromatine, waarbij chromosomen worden gevormd. Elke niet-seksuele cel in ons lichaam (in het algemeen) heeft 23 paar chromosomen (46 in totaal), waarvan waarvan 23 afkomstig zijn van de vrouwelijke gameet (n) en 23 van de mannelijke (n), die samen een zygote vormen (2n). De delen van een chromosoom zijn als volgt::

• Film en matrix: elk chromosoom wordt begrensd door een membraan dat een gelatineuze substantie omsluit.
• Chromonemen: filamenteuze structuur die elk van de zusterchromatiden vormt (elke helft van het chromosoom is een "X" -vormig chromosoom)
• Chromomeren: opeenvolging van korrels die het cromonema in zijn lengte vergezellen.
• Centromeer: ​​plaats waar de twee zusterchromatiden elkaar ontmoeten. Voor ons om elkaar te begrijpen, is het het centrum van de "X".
• Telomeren: de terminale delen van het chromosoom, de "tips".

We hebben een specifiek onderdeel in de pijplijn gelaten om niet te verdwalen in technische details, maar de term die ons hier bezighoudt, zijn we hier al voor het eerst tegengekomen. Tijd om het grondig te verkennen.

Wat zijn telomeren?

Op basis van wat we tot nu toe hebben gezien, definieert de telomeer zichzelf bijna op zichzelf: is de punt van het chromosoom. Telomeren zijn regio's van niet-coderend DNA (ze hebben geen informatie die nodig is voor eiwitsynthese) zeer repetitief, waarvan de functie is om stabiliteit te bieden aan chromosomen in eukaryote cellen gedurende hun hele levenslang. Op basis van het bestaan ​​van deze structuren kunnen we twee fenomenen die ieder mens de adem benemen gedeeltelijk verklaren: veroudering en kanker. Laten we eens kijken hoe.

1. Tijdens DNA-duplicatie repliceren telomeren niet in hun geheel

Somatische cellen delen door mitose en om dit mogelijk te maken, moet het DNA van de oorspronkelijke cel worden gedupliceerd, waardoor de lijn van nakomelingen ontstaat. Bij elk replicatieproces, en door bepaalde eigenschappen van de enzymen die het mogelijk maken, worden telomeren korter.

De telomeerlengte bij mensen neemt af met een snelheid van 24,8-27,7 basenparen per jaar. Na verloop van tijd en celdeling worden de telomeren van de chromosomen van de afstammelingen zo kort dat de cel kan niet langer delen en daarom, met de dood van de laatste cellulaire entiteiten, de dood van de zakdoek. Door een parallel te trekken met "rondlopen in huis", is het alsof we elke keer dat we het van het ene glas naar het andere voeren, een beetje water verwijderen. In het begin is het misschien niet merkbaar, maar na het proces X keer te herhalen, kan de overdracht niet meer worden gedaan, omdat er geen water meer is om over te brengen.

Om deze reden, van telomeren wordt gezegd dat ze een uitstekende marker zijn voor biologische leeftijd: Op basis van zijn lengte kunnen wetenschappers inschatten hoe ver een celgroep vooruit is en dus het hele organisme. Telomeerverkorting maakt deel uit van het normale verouderingsproces, maar bepaalde middelen worden geassocieerd met een stijl specifieke levensduur kan chromosomale DNA-schade bevorderen en dus snellere verkorting van telomeren.

• Mogelijk bent u geïnteresseerd in: "Chromosomen: wat zijn ze, kenmerken en hoe ze werken"

2. Het belang van telomerase

We hebben het mechanisme van veroudering uitgelegd, maar het wordt nog interessanter als we dat weten, zo ongelooflijk als Het lijkt erop dat het lichaam zelf de oplossing heeft voor onsterfelijkheid op theoretisch niveau, althans in de eerste levensfasen. levenslang.

Telomerase is een enzym dat verantwoordelijk is voor het in stand houden van de telomeerlengte door herhaalde genetische sequenties toe te voegen. Dit biologische proces heeft een “trucje”: de activiteit is aanwezig in de cellen van de kiembaan en bepaalde hematopoëtische cellen, maar rijpe somatische cellen remmen hun functionaliteit na geboorte. Het is dus het organisme zelf dat codeert voor zijn geprogrammeerde afbraak.

3. Telomeren en kanker

Huidige studies suggereren dat mensen het proces van cellulaire veroudering kunnen omkeren als: de telomerase-activiteit kunstmatig verhogen in somatische cellen die de weefsels vormen van ons lichaam. Helaas kan dit een dubbel effect hebben: in experimentele settings, als telomerase-activiteit wordt gestimuleerd en bepaalde tumorsuppressie-genen worden geïnactiveerd, treedt het op een cellulaire vereeuwiging die het uiterlijk van een tumor aanzienlijk bevordert.

We gaan verder in deze gedachtegang, aangezien 75-80% van de kankers die voortkomen uit somatische cellen telomerase-activiteit vertonen. Dit betekent niet noodzakelijk dat telomerase kanker veroorzaakt, maar alles lijkt erop te wijzen dat hoge niveaus van dit enzym een ​​duidelijke indicatie zijn van de mogelijke maligniteit van een tumor. Als een cel onsterfelijk is, kan hij zich oneindig vermenigvuldigen: we leggen bijna woord voor woord de vorming van kanker uit.

Op basis van dit uitgangspunt worden in de experimentele setting verschillende anti-telomerase behandelingen ontwikkeld. In celculturen zijn de resultaten op zijn zachtst gezegd veelbelovend: in sommige kankercellijnen, door remming van de telomerase-activiteit, treedt spontane dood van de lijn op na ongeveer 25 delingenomdat telomeren worden verkort en op geen enkele manier kunnen worden vervangen.

Hervat

Na het blootleggen van gegevens zoals deze, is het onmogelijk om niet hoopvol te zijn. Kanker is tegenwoordig een van de belangrijkste en meest tragische gezondheidsproblemen, want na elk overlijden en elk cijfer is er een verhaal van strijd, verdriet en hoop. Een neoplastische tumor is niet zomaar een groep cellen die ongecontroleerd groeit: het is angst, een strijd van wetenschap versus fysiologie, acceptatie of ontkenning en, in het ergste geval, het vroege verlies van a levenslang.

Cellulaire verouderingsmechanismen helpen ons weefselveroudering en het proces dat tot de dood leidt te begrijpen, maar het uiteindelijke doel is niet om onsterfelijkheid te vinden. De echte uitdaging vandaag is om al die levens te redden die aan een zijden draadje hangen aan een groep rebellencellen die muteerden om zich tegen hun gastheer te keren.

Bibliografische referenties:

• Arvelo, F., & Morales, A. (2004). Telomeer, telomerase en kanker. Venezolaanse wetenschappelijke wet, 55, 288-303.
• Couto, A. B. (2008). Telomerase: fontein van de jeugd voor de cel. Medisur: Elektronisch Tijdschrift voor Medische Wetenschappen in Cienfuegos, 6 (2), 68-71.
• De invloed op levensstijl van telomeren en levensduur, genotype. Opgehaald op 4 maart in https://genotipia.com/estilo-vida-telomeros-longevidad/
• Membrive Moyano, J. (2017). Telomerase-enzym als therapeutisch doelwit.
• Moyzis, R. K. (1991). De menselijke telomeer. Onderzoek en wetenschap, (181), 24-32.
• Salamanca-Gómez, F. (1997). telomerase. Onsterfelijk maken zonder kwaad te doen. Gac Med Mex, 8, 385.
• Telomere, NIH. Opgehaald op 4 maart in https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Telomero
• Vargas, E., & Espinoza, R. (2013). Tijd en biologische leeftijd. Prieel, 189 (760), 022.