Zawartość
- Chronometrażysta w komórkach
- Różne części ciała w różnym wieku
- Czy szybko starzejące się komórki są bardziej podatne na raka?
- Telomery
Chronometrażysta w komórkach
Artykuł opublikowany w wydaniu Genome Biology z 2013 roku opisuje, w jaki sposób naturalny proces chemiczny zachodzący w komórce może być używany jako swego rodzaju miernik czasu lub miernik tego, jak szybko ta komórka się starzeje. Proces ten, znany jako metylacja, zmienia DNA - genetyczny element budulcowy komórek - zgodnie ze wzorem związanym z wiekiem.
Wcześniejsze badania na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) wykorzystywały próbki śliny z 34 par identycznych bliźniaków, aby wykazać, które miejsca DNA wiążą metylację z wiekiem badanych. Następnie naukowcy przetestowali wskaźniki metylacji w szerszej populacji i byli w stanie określić wiek każdego dorosłego w ciągu pięciu lat, używając tylko ślina osoby.
Steve Horvath, profesor genetyki i biostatystyki na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles, poszedł dalej i zbadał ponad 8 000 próbek tkanek i komórek przekazanych przez innych naukowców. Ludzkie próbki pobierano od przed narodzin do 101 lat, z ponad 50 różnych typów tkanek i komórek z różnych części ciała, w tym wątroby, nerek, mózgu, płuc i serca. Tempo metylacji DNA stworzyło spójny miernik szybkości starzenia się różnych tkanek.
Horvath i jego współpracownicy użyli miernika do oceny tempa starzenia się w 6000 różnych próbkach raka, reprezentujących 20 różnych typów choroby.
Różne części ciała w różnym wieku
Zespół Horvatha odkrył, że większość tkanek starzeje się w mniej więcej tym samym tempie; w efekcie ich wiek biologiczny, tj. jak dobrze funkcjonują, jest zgodny z ich wiekiem chronologicznym, tj. liczbą lat przedstawioną w kalendarzu.
Wyjątkiem była jednak tkanka piersi. Zdrowa tkanka piersi starzeje się szybciej i jest w efekcie o dwa do trzech lat starsza niż reszta ciała kobiety. To może wyjaśniać, dlaczego rak piersi jest najczęstszą postacią raka u kobiet, ponieważ wiek jest czynnikiem ryzyka, a zatem szybciej starzejąca się tkanka może być bardziej podatna na raka.
U kobiet, które już chorują na raka piersi, przyspieszone starzenie jest jeszcze wyraźniejsze. Badając tkankę sąsiadującą z guzami raka piersi, naukowcy stwierdzili, że było to średnio około 12 lat starszy niż reszta ciała.
Czy szybko starzejące się komórki są bardziej podatne na raka?
Stwierdzono, że tkanka rakowa jest znacznie starsza niż zdrowa tkanka znajdująca się w innym miejscu ciała. Zespół badawczy bada ponad 20 różnych typów raka i znalazł spójne oznaki przyspieszonego starzenia w próbkach chorych. W rzeczywistości tkanka nowotworowa była średnio 36 lat starszy niż reszta ciała.
To rodzi ważne pytanie: Czy komórki, które starzeją się szybciej, są bardziej podatne na raka, czy też komórki nowotworowe starzeją się szybciej? Horvath wyjaśnia, że obie te rzeczy mogą być prawdą. Na przykład w większości przypadków raka sąsiednia tkanka wygląda młodo lub przynajmniej na rzeczywisty wiek osób, od których pochodziły próbki, co sugeruje, że sam rak starzeje komórki.
Fakt, że nawet zdrowa tkanka piersi wydaje się starsza na podstawie wskaźników metylacji w porównaniu z resztą ciała kobiety, sugeruje, że szybciej starzejąca się tkanka może być bardziej podatna na raka.
„Potrzebne będą dodatkowe badania, aby sprawdzić tę hipotezę” - mówi Horvath. „Naprawdę chcielibyśmy zmierzyć wiek zdrowej, nienowotworowej kobiecej tkanki piersi. Ponadto chcielibyśmy sprawdzić, czy przyspieszenie wieku w tkance piersi jest prognostykiem rozwoju raka w późniejszym okresie”.
Więcej badań zdrowej tkanki piersi na różnych etapach życia kobiety - w okresie dojrzewania, po okresie dojrzewania, po ciąży i po menopauzie - pomoże wyjaśnić, czy szybciej starzejąca się tkanka piersi jest w rzeczywistości bardziej podatna na raka. Jeśli tak, badanie stopnia metylacji w piersiach może pewnego dnia wyznaczyć prawdopodobieństwo zachorowania na tę zagrażającą życiu chorobę.
Telomery
Telomery oferują inny sposób pomiaru tempa starzenia. Telomery to maleńkie struktury, które przemieszczają materiał genetyczny wewnątrz komórki, gdy komórka jest gotowa do podziału. Za każdym razem, gdy następuje podział komórki, telomery nieco się skracają; gdy są zbyt krótkie, komórka nie może się już dzielić, co powoduje śmierć komórki.
Trwają badania mające na celu zmierzenie długości telomerów jako pewnego rodzaju obiektywnego predyktora tego, jak szybko starzeją się komórki w twoim ciele. Ponadto naukowcy badają, czy dłuższe utrzymywanie telomerów może zapewnić młodość komórek i ich prawidłowy podział.