Как увеличить продолжительность жизни с помощью теломеразы?

Старение человека — это сложный и генетически обусловленный процесс, который невозможно предотвратить, но можно замедлить. Существует множество теорий старения, каждая из которых объясняет механизмы, приводящие к этому процессу. 

К основным теориям относятся:  

• Теория запрограммированной смерти, согласно которой старение закодировано в генах.

• Теломеразная теория, утверждающая, что укорочение теломер при делении клеток приводит к их смерти. Активность фермента теломеразы, который удлиняет теломеры, снижается с возрастом, что ускоряет старение.

• Мутационная теория, объясняющая старение накоплением спонтанных мутаций.

• Теория накопления токсичных метаболитов, таких как липофусцин и свободные радикалы.

• Аутоиммунная теория, связывающая старение с накоплением аутоантител к клеткам организма.

• Дисгормональная теория, рассматривающая потерю функции эндокринной системы и дефицит гормонов.

Все эти механизмы взаимосвязаны и подчеркивают, что старение — это многогранный процесс. Наиболее известные механизмы клеточного старения включают гормональный дисбаланс, окислительный стресс, митохондриальную дисфункцию и укорочение теломер. Исследования показывают, что концевые участки хромосом защищают ДНК от повреждений, что подчеркивает важность теломеров в процессе старения.

В 1975 году Элизабет Блэкберн, исследуя молекулы ДНК инфузории, обнаружила, что их концевые участки содержат тандемные повторяющиеся последовательности из 6 нуклеотидов, которые варьируются от 20 до 70. В дальнейшем, совместно с Шостак, они добавили эти повторы в дрожжи и заметили, что стабильность молекул ДНК увеличилась. В 1982 году они подтвердили, что эти повторяющиеся последовательности являются теломерами. Теломеры состоят из повторяющихся нуклеотидов и специальных белков, которые организуют их структуру. Например, теломеры позвоночных имеют последовательность TTAGGG, у насекомых — TTAGG, а у большинства растений — TTTAGGG.

Теломеры защищают хромосомы от случайных разрывов и обеспечивают их стабильность. Каждая клетка содержит 92 теломеры, которые играют ключевую роль в делении клеток, защищая геном от деградации и мутаций. Длина теломер у человека при рождении составляет около 15 000 нуклеотидных пар, но с каждым делением клетки она уменьшается на 200-300 пар. Когда длина теломер достигает 3 000-5 000 пар, клетки теряют способность к делению и стареют.

Теломерные повторы не только стабилизируют хромосомы, но и решают проблему концевой репликации ДНК. ДНК-полимераза не может полностью копировать концевые участки молекул. Для этого синтезируется короткая РНК-затравка, которая затем удаляется, оставляя брешь, заделанную ДНК-полимеразой. Это приводит к укорочению дочерних молекул ДНК. Однако теломерные повторы способны восстанавливать свою длину, что позволяет клеткам сохранять генетическую информацию при делении.

Роль теломеразы в клеточном делении

Теломераза решает проблему концевой репликации, синтезируя повторы и поддерживая длину теломер. Без нее с каждым делением теломеры укорачиваются, что в конечном итоге приводит к разрушению теломерного комплекса и программируемой гибели клетки. Длина теломер определяет количество делений, которое клетка может совершить.

Различия в активности теломеразы:

Разные клетки имеют разные сроки жизни. В эмбриональных стволовых клетках теломераза активна, что позволяет им неограниченно делиться. В обычных стволовых клетках активность теломеразы ниже, а в соматических клетках она отсутствует, что приводит к укорочению теломер и достижению лимита Хейфлика — состояния сенессенса и массовой клеточной смерти.

Активаторы теломеразы: 

Недавние исследования привели к созданию активатора теломеразы на основе циклоастрагенола — экстракта корня астрагала перепончатого. Циклоастрагенол активирует теломеразу, увеличивая длину теломер и уменьшая долю критически коротких. У мышей он улучшал состояние кожи и костей, а у людей, принимавших его, наблюдалось улучшение показателей иммунной системы.

Значение длины теломер:

Длина теломер рассматривается как показатель биологического старения и соотносится с возрастными патологиями. Это делает изучение теломер важным для понимания процессов старения человека.

Омоложение происходит за счет удлинения концевых участков хромосом.       

Еще один компонент препарата ЦАГ для омоложения — никотинамид рибозид с указанными омолаживающими свойствами. В процессе старения снижается наша жизненная сила.  Клетки организма уже не могут производить столько же энергии, как в молодости. Важным сопутствующим фактором,  необходимым  для  передачи  клеточной  энергии  является НАД+ (никотинамидаденин динуклеотид), который играет важную роль в регулировании биологического возраста.       

НАД+ — это кофермент, имеющийся во всех живых клетках. Как показывает исследование, повышение уровня НАД+ в клетках может изменить несколько биохимических параметров, связанных с процессом старения.       

Как НАД+ защищает от старения? Во-первых, он повышает активность митохондрий. Во-вторых, он активирует специфические сиртуины, ответственные за продолжительность жизни. Повысить уровень НАД+ в организме возможно через уникальную форму витамина В3, которая называется Никотинамид Рибозид. НАД+ содержится в каждой клетке в организме и имеет решающее значение для регулирования активности генов, отвечающих за старение. НАД+ играет важную роль в передаче энергии, которая образуется в митохондриях.       

Когда уровни НАД+ снижаются, передача энергии в клетках нарушается. Это приводит к митохондриальной дисфункции, которая, в свою очередь, ведет к появлению многих признаков биологического старения. Хорошая новость в том, что это процесс обратимый. За счет увеличения внутриклеточного НАД+ возрастную митохондриальную дисфункцию можно повернуть вспять. Исследования подтверждают, что увеличение уровня НАД+ в клетках может повернуть вспять процесс старения. НАД+ предотвращает старение и омолаживает путем активации ключевых антивозрастных ферментов, называемых сиртуинами (конкретно SIRT1 B SIRT3). Активность сиртуинов способствует долголетию. Зная, что НАД+ имеет жизненно важное значение для клеточного функционирования и что уровни НАД+ уменьшаются с возрастом, ученые считают, что ключевым процессом в замедлении старения является поддержание НАД+ на уровне молодого организма. Заинтересованность в поиске путей омоложения и поддержания высоких уровней НАД+ привела к появлению одной из форм витамина 3 — Никотинамид Рибозид, который превращается в организме в НАД+. Никотинамид Рибозид положительно влияет на митохондрии и регулирует специфические сиртуины, за счет чего, происходит омоложение и увеличивается продолжительность жизни.       

НАД+ является сопутствующим фактором, который играет решающую роль во многих биохимических реакциях. Оптимальные уровни НАД+ необходимы для нормального функционирования митохондрий — производителей энергии для организма, и сиртуинов, отвечающих за противодействие старению. В то время, как уровень НАД+ уменьшается с возрастом, использование Никотинамид Рибозид может восстанавливать НАД+ до уровня молодого организма и обращать вспять старение.       

SIRT1 является наиболее изученным сиртуином. Он играет важную роль в различных биологических функциях, включая подавление опухолей, регуляцию метаболизма и процесс старения.       

Несколько исследований продемонстрировали влияние активности SIRT1 на увеличение продолжительности жизни, замедлению потери костной массы, уменьшению количества случаев рака, улучшению уровня глюкозы и улучшению заживления ран.       

SIRT1 выполняет работу по поддержанию стволовых клеток в процессе клеточного старения. Это проявилось в исследовании с участием мезенхимальных стволовых клеток человека, в которых было отмечено снижение активности SIRT1 в результате ускоренного клеточного старения. Однако, увеличение активности SIRT1 показало, что старение приостанавливается, что приводит ученых к выводу, что SIRT1 может способствовать предотвращению старения мезенхимальных стволовых клеток.       

Роль SIRT1 в поддержании гомеостаза гемопоэтических стволовых клеток чрезвычайно важна, и потеря SIRT1 в кроветворных стволовых клетках приводит к повреждению ДНК. Геномная нестабильность и нарушение репарации ДНК приводит к ускоренному старению. Активация гена SIRT1 защищает клетки от повреждения ДНК и имеет важное терапевтическое значение при нейродегенеративных заболеваниях. Исследования подтверждают защитную роль SIRT1 в поддержании целостности генома и против нейродегенерации.       

Активация гена SIRT1 может улучшить работу мышц и помогает противостоять саркопении — возрастной потере мышечной массы, что служит явным свидетельством того, что ген SIRT1 помогает бороться со старением и способствует долголетию.       

Таким образом,  НАД+ это критически важная молекула для биохимических процессов в организме. исследования показывают, что поддержание оптимального уровня НАД+ путем применения Никотинамид  Рибозид необходимо для здоровья митохондрий.       

Сиртуины, которые являются ферментами и играют ключевую роль в процессе старения, напрямую зависят от НАД+, чтобы выполнять свои животворные функции.       

Поддержание оптимального уровня НАД+ позитивно влияет на показатели старения, такие как резистентность к инсулину, атрофия мышц и воспаление. Никотинамид Рибозид позволяет не только предотвратить процесс старения, но и сделать его обратимым.       

 В заключение необходимо подчеркнуть, что активаторы теломеразы являют собой яркий пример того, как одни из самых доказательных на сегодняшний день  фундаментальных теорий клеточного старения (теломеразная теория) реализуется в повседневной клинической практике врачей самых разных специальностей, занимающихся проблемами геронтологии.       

Сегодня врач каждой специальности должен ориентироваться в новом понятии «антивозрастная медицина». С учетом ухудшающихся показателей практически всех сторон здоровья современного человека прерогативой клинической медицины становятся ранняя диагностика и своевременная коррекция  всех   патогенетических   механизмов,  вызывающих   старение   и приводящих к более быстрому укорочению длины теломер клеток, что в совокупности предопределяет как ускорение клеточного и системного старения, так и омоложение большинства возраст-ассоциированных заболеваний, которое мы сегодня наблюдаем. Этот процесс с помощью препарата ЦАГ может быть довольно легко управляемым, тем более, что для патогенетического фармакотерапевтического управления и профилактики ускоренного старения и возраст-ассоциированной патологии уже сегодня есть патогенетические стратегии и доступные аналоги активаторов теломераз. 

Автор статьи и разработчик препарата «Цаг» Петр Анатольевич Солдатенков.