На молекулярном уровне стрессы и напряжения могут привести к тому, что часы вашего тела перерастут в спринт. Lightspring / Shutterstock

Старение неизбежно для всех живых организмов, и хотя мы до сих пор не знаем точно, почему наши тела постепенно становятся все более ветхими, мы начинаем понимать, как это происходит.

Наше новое исследование, опубликовано в Экологии ПисьмаВыявляет факторы, которые влияют на один из наиболее важных аспектов процесса старения на фундаментальном уровне нашей ДНК. Это говорит о том, как стресс может заставить биохимические часы организма, встроенные в наши хромосомы, тикать быстрее.

ДНК - генетический материал в наших клетках - не плавает свободно в ядрах клеток, но организована в сгустки, называемые хромосомами. Когда клетка делится и производит собственную копию, она должна сделать копию своей ДНК, и из-за того, как этот процесс работает, крошечная часть всегда теряется на одном конце каждой молекулы ДНК.

Чтобы защитить жизненно важные части ДНК от потери в процессе, концы хромосом закрыты специальными последовательностями, называемыми теломеры, Они постепенно исчезают во время последовательных делений клеток.

Теломеры (выделены белым цветом) похожи на молекулярные буферы для ваших хромосом. Департамент энергетики США Программа генома человека

Эта постепенная потеря теломер действует как клеточные часы: с каждой репликацией они становятся короче, а в определенный момент они становятся слишком короткими, заставляя клетку запрограммировать процесс смерти. Ключевой вопрос заключается в том, что этот процесс, который происходит на клеточном уровне, на самом деле означает для нашей смертности. Неужели судьба отдельных клеток так важна? Действительно ли тикающие теломерные часы отсчитывают оставшееся время, в течение которого наши тела должны жить?

Клеточное старение является лишь одним из многих компонентов старения, но оно является одним из самых важных. Постепенное разрушение тканей нашего тела и необратимая гибель наших клеток ответственны за наиболее заметные эффекты старения, такие как потеря физической формы, ухудшение соединительной ткани, приводящее к морщинам кожи, или нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона.

Что заставляет нас тикать?

Другой важный вопрос: есть ли факторы, которые ускоряют или замедляют потерю наших тикающих теломер?

Пока что наши ответы на этот вопрос были неполными. Исследования дали представление о возможных механизмах, предполагая, что такие вещи, как инфекции или даже посвящая дополнительную энергию для воспроизведения может ускорить укорочение теломер и ускорить старение клеток.

Это доказательство носит частичный характер, но все эти факторы, похоже, имеют одну общую черту: они вызывают «физиологический стресс». Вообще говоря, наши клетки испытывают стресс, когда их биохимические процессы нарушаются из-за нехватки ресурсов или по какой-либо другой причине. Например, если клетки теряют слишком много воды, мы можем сказать, что они испытывают «дегидратационный стресс».

Более знакомые виды стресса также учитываются. Усталость и переутомление ставят нас в хронический стресс, как и чувство беспокойства в течение длительных периодов. Недостаток сна or эмоциональный стресс может изменить внутренние клеточные пути, включая функционирование теломер.

Имея это в виду, мы задали себе один простой вопрос. Могут ли различные виды стресса, испытываемого человеком, на самом деле ускорить процесс старения?

Стресс и напряжение

В нашем исследовании под руководством моего коллеги Марион Шателайн из Варшавского университета (в настоящее время Университет Инсбрука) мы решили рассмотреть этот вопрос как можно более широко. Многие исследования рассматривали эту проблему на конкретных видах, таких как мыши, крысы и различные виды рыб и птиц (как дикие, так и в лабораторных условиях). Мы собрали имеющиеся данные в краткий обзор существующих знаний по всем изученным до сих пор организмам позвоночных.

Появляющаяся картина ясно указывает на то, что на потери теломер оказывает сильное влияние стресс. При прочих равных условиях стресс действительно ускоряет потерю теломер и ускоряет внутренние клеточные часы.

Важно отметить, что тип стресса имеет большое значение: безусловно, самое сильное негативное воздействие вызвано болезнетворными инфекциями, конкуренцией за ресурсы и интенсивными инвестициями в воспроизводство.

Другие факторы стресса, такие как неправильное питание, нарушение работы человека или жизнь в городах, также ускоряют клеточное старение, хотя и в меньшей степени.

Становится радикальным

Возникает естественный вопрос: что заставляет стресс оказывать такое мощное влияние на клеточные часы? Есть ли один механизм или много? Наш анализ, возможно, выявил одного возможного кандидата: «окислительный стресс».

Когда клетки находятся в состоянии стресса, это часто проявляется через накопление окисляющих молекул, таких как свободные радикалы, Проживая на открытых концах наших хромосом, теломеры являются идеальными мишенями для атаки этими химически реактивными молекулами.

Наш анализ показывает, что независимо от типа стресса, этот окислительный стресс может быть реальным биохимическим процессом, который связывает стресс и потерю теломер. Относительно того, означает ли это, что мы должны есть больше антиоксиданты чтобы охранять наши теломеры, это, безусловно, требует дополнительных исследований.

Я знаю, что вам интересно: значит ли это, что мы открыли секрет старения? Можем ли мы использовать эти знания, чтобы замедлить процесс старения или остановить его? Короткий ответ - нет.

Старение слишком фундаментально для нашей биологии, чтобы полностью от него избавиться. Но наше исследование подчеркивает важную истину: уменьшая стресс, мы можем сделать наши тела большой пользой.

В современном мире трудно полностью избежать стресса, но мы можем принимать повседневные решения, чтобы уменьшить его. Высыпайтесь, пейте достаточно воды, ешьте здоровую пищу и не напрягайтесь. Это не купит вам вечную жизнь, но должно держать ваши клетки в хорошем состоянии.

Об авторе

Шимек Дробняк, сотрудник DECRA, UNSW .. Автор благодарит своих коллег Мариона Шателена и Марту Шулкин за их вклад в эту статью и исследования, на которых она основана.

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы

Бессель ван дер Колк

Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Дыхание: новая наука об утерянном искусстве

Джеймс Нестор

Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса

Стивен Р. Гандри

Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения

Джоэл Грин

Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания

д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур

Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа