Sadržaj
- Mjeritelj vremena unutar ćelija
- Različiti dijelovi tijela u dobi pri različitim stopama
- Jesu li stanice koje brzo staraju sklonije raku?
- Telomeri
Mjeritelj vremena unutar ćelija
Članak objavljen u izdanju Genome Biology iz 2013. godine opisuje kako se prirodni kemijski proces koji se događa unutar stanice može koristiti kao svojevrsni mjerilac vremena ili mjera koliko brzo ta stanica stari. Ovaj proces, poznat pod nazivom metilacija, mijenja DNA - genetske građevne blokove stanica - u obrazac povezan sa starenjem.
Prethodno istraživanje na Sveučilištu Kalifornija u Los Angelesu (UCLA) koristilo je uzorke sline od 34 para jednojajčanih blizanaca kako bi pokazalo koja DNA mjesta pouzdano povezuju metilaciju s dobi ispitanika. Znanstvenici su zatim testirali stope metilacije u široj populaciji i uspjeli su odrediti dob svake odrasle osobe u roku od pet godina, koristeći samo slina osobe.
Steve Horvath, profesor ljudske genetike i biostatistike s UCLA-e, nastavio je ovo istraživanje i ispitao više od 8000 uzoraka tkiva i stanica koje su donirali drugi znanstvenici. Ljudski uzorci uzimani su od prije rođenja do dobi od 101 godine, u više od 50 različitih vrsta tkiva i stanica iz različitih dijelova tijela, uključujući jetru, bubreg, mozak, pluća i srce. Stope metilacije DNA stvorile su dosljedan mjernik brzine starenja različitih tkiva.
Horvath i njegovi kolege koristili su mjerač za procjenu stope starenja u 6000 različitih uzoraka raka, što predstavlja 20 različitih vrsta bolesti.
Različiti dijelovi tijela u dobi pri različitim stopama
Horvathov tim otkrio je da većina tkiva stari približno istim tempom; zapravo njihova biološka dob, tj. koliko dobro funkcioniraju, podudara se s njihovom kronološkom dobom, tj. brojem godina predstavljenih u kalendaru.
Međutim, tkivo dojke bilo je iznimka. Zdravo tkivo dojke brže stari i zapravo je dvije do tri godine starije od ostatka ženskog tijela. To može objasniti zašto je rak dojke najčešći oblik raka kod žena jer je dob faktor rizika i stoga bi ubrzano starenje tkiva moglo biti osjetljivije na rak.
U žena koje već imaju rak dojke, ubrzano starenje je još izraženije. Testirajući tkivo uz tumore raka dojke, istraživači su otkrili da je to u prosjeku 12 godina stariji nego ostatak tijela.
Jesu li stanice koje brzo staraju sklonije raku?
Utvrđeno je da je kancerogeno tkivo mnogo starije od zdravog tkiva koje se nalazi negdje drugdje u tijelu. Istraživački tim proučava više od 20 različitih vrsta raka i pronašao je trajne znakove ubrzanog starenja u oboljelim uzorcima. Zapravo je kancerozno tkivo u prosjeku bilo 36 godina stariji nego ostatak tijela.
Ovo postavlja važno pitanje: Jesu li stanice koje staraju brže osjetljivije na rak ili stanice raka brže stare? Horvath objašnjava da su obje ove stvari možda istinite. Na primjer, u većini slučajeva karcinoma susjedno tkivo izgleda mlado, ili barem stvarna starost ljudi iz kojih su uzorci, što sugerira da karcinom sam stari stanice.
Činjenica da se čak i zdravo tkivo dojke čini starijim prema stopama metilacije u usporedbi s ostatkom ženskog tijela sugerira da bi brže starenje moglo biti osjetljivije na rak.
"Za testiranje ove hipoteze bit će potrebne dodatne studije", kaže Horvath. "Doista bismo željeli izmjeriti dob zdravog, nekanceroznog ženskog tkiva dojke. Nadalje, htjeli bismo ispitati je li ubrzanje dobi u tkivu dojke predviđanje razvoja raka u kasnijem trenutku."
Više ispitivanja zdravog tkiva dojke u različitim fazama ženskog života - pubertet, post-pubertet, nakon trudnoće i nakon menopauze - pomoći će razjasniti postoji li vjerojatnije da će tkivo dojke koje brže stari zapravo razviti rak. Ako je tako, ispitivanje stupnja metilacije u dojkama moglo bi jednog dana zacrtati šanse žene da dobije ovu životnu opasnu bolest.
Telomeri
Telomeri nude još jedan način mjerenja stope starenja. Telomere su malene strukture koje genetski materijal premještaju unutar stanice dok se stanica priprema za dijeljenje. Svaki put kad se dogodi dioba stanica, telomeri se malo skraćuju; kad su prekratke, stanica se više ne može dijeliti, što rezultira staničnom smrću.
U tijeku su istraživanja za mjerenje duljine telomera kao svojevrsnog objektivnog prediktora brzine starenja vašeg tijela. Uz to, znanstvenici istražuju može li zadržavanje telomera dulje zadržati stanice mladima i pravilno se dijeliti.