Sadržaj
Sve stanice imaju programirani životni vijek kroz koji se sintetiziraju, množe i na kraju podvrgavaju apoptozi (staničnoj smrti) kada više ne funkcioniraju.Često pomaže razmišljati o staničnoj replikaciji kao o staromodnom fotokopirnom stroju: što se stanica više kopira, slika postaje mutnija i neusklađenija. S vremenom genetski materijal stanice (DNA) počinje lomiti i sama stanica postaje blijeda kopija originala. Kada se to dogodi, programirana stanična smrt omogućava novoj stanici da preuzme i održi sustave u pogonu.
Koliko puta stanica može podijeliti ograničen je fenomenom poznatim kao Hayflickova granica. To opisuje radnju kojom postupak podjele (poznat kao mitoza) progresivno razgrađuje genetski materijal, posebno dio DNK koji se naziva telomera.
Hayflickova granica nalaže da se prosječna stanica podijeli između 50 i 70 puta prije apoptoze.
Razumijevanje Telomera
Kromosomi su nitaste strukture smještene unutar jezgre stanice. Svaki je kromosom napravljen od proteina i jedne molekule DNA.
Na svakom se kraju kromosoma nalazi telomer koji će ljudi često uspoređivati s plastičnim vrhovima na krajevima pertle. Telomere su važne jer sprečavaju da se kromosomi raspetljaju, lijepe jedni za druge ili se stapaju u prsten.
Svaki put kad se stanica podijeli, dvolančana DNA se odvaja kako bi se genetske informacije mogle kopirati. Kada se to dogodi, DNA kodiranje se duplicira, ali ne i telomer. Kad je kopija dovršena i mitoza započne, mjesto na kojem se stanica odreže nalazi se na telomeri.
Kao takvi, sa svakom generacijom stanica, telomeri postaju sve kraći i kraći sve dok više ne mogu održavati integritet kromosoma. Tada dolazi do apoptoze.
Odnos Telomera prema starenju i raku
Znanstvenici mogu pomoću duljine telomera odrediti stanicu stanice i koliko joj je još replikacija ostalo. Kako se stanična dioba usporava, ona prolazi kroz progresivno pogoršanje poznato kao starenje, što obično nazivamo starenjem. Stanično starenje objašnjava zašto se naši organi i tkiva počinju mijenjati kako odrastamo. Na kraju su sve naše stanice "smrtne" i podložne starenju.
Sve, to jest, ali jedno. Stanice raka su jedina vrsta stanica koja se uistinu može smatrati "besmrtnom". Za razliku od normalnih stanica, stanice raka ne prolaze programiranu staničnu smrt, ali se mogu nastaviti umnožavati bez kraja.
To samo po sebi narušava ravnotežu stanične replikacije u tijelu. Ako se jednoj vrsti stanica može nekontrolirano replicirati, ona može zamijeniti sve ostale i potkopati ključne biološke funkcije. To se događa s rakom i zašto ove "besmrtne" stanice mogu uzrokovati bolest i smrt.
Smatra se da se rak javlja jer genetska mutacija može pokrenuti proizvodnju enzima, poznatog kao telomeraza, koji sprječava skraćivanje telomera.
Iako svaka stanica u tijelu ima genetsko kodiranje za proizvodnju telomeraze, to trebaju samo određene stanice. Primjerice, spermatozoide trebaju isključiti skraćivanje telomera kako bi napravile više od 50 kopija; inače trudnoća nikada ne bi mogla nastupiti.
Ako genetska nesreća nenamjerno uključi proizvodnju telomeraze, to može dovesti do umnožavanja abnormalnih stanica i stvaranja tumora. Vjeruje se da će, kako stope očekivanog života i dalje rasti, šanse za to ne samo da će postati veće, već će na kraju postati neizbježne.