Теломери — послідовності ДНК, що повторюються та локалізуюються на кінцях хромосом. При кожному поділі клітини теломери вкорочуються, що в кінцевому результаті призводить до втрати здатності клітини до поділу, фізіологічного старіння та загибелі. Накопичення подібних клітин в організмі підвищує ризик патологій. Ще в 1962 році Леонард Хейфлік (Leonard Hayflick) розробив революційну теорію в біології, відому як теорія поділу Хейфліка. Згідно цій теорії, максимальна тривалість життя людини може складати 120 років. За теоретичними підрахунками саме до цього віку в організмі накопичуються клітини, не здатні ділитися та підтримувати життєдіяльність. Через 50 років генетика відкрила людині перспективи оптимізації власного генетичного потенціалу та шлях до продовження молодості.
Різноманітні стресові чинники сприяють передчасному вкороченню теломерів, що прискорює біологічне старіння клітин. Вже доказаний взаємозв`язок між вкороченням теломерів та захворюваннями серця, ожирінням, цукровим діабетом, дегенерацією хрящовоїх тканини, обмеженням оваріального резерву. Вкорочення теломерів понижує ефективність функціонування генів, що призводить до тріади проблем — запалення, окислювального стресу та зниження активності імунних клітин.
Після 3-річного спостереження за 110 000 добровольцями фахівці надали наступні дані — в групі пацієнтів, у котрих теломери були на 10% коротшими, рівень смертності був на 23% вищим.
При дослідженні 787 добровольців протягом 10 років виявилося, що у тих, хто мав критично короткі теломери, в 3 рази більше ризикують захворіти на онкопатології та в 11 разів більше померти в порівнянні з тими, в кого довжина теломерів була максимальною.
Ще одним важливим аспектом є якість теломерів. Наприклад, пацієнти із захворюванням Альцгеймера не завжди мають короткі теломери. В той самий час їх теломери завжди демонструють виражені ознаки функціональних порушень, корекції яких сприяє вітамін Е. У певному сенсі теломери є “Ахилесовою п`ятою” ДНК. Вони легко уражаються та потребують відновлення, однак не володіють потужними репараційними механізмами, як в інших ділянках ДНК. Це призводить до накопичення частково уражених та погано функціонуючих теломерів, низька якість яких не залежить від їх довжини.
Гальмування процесу старіння можливе при застосуванні стратегій, що пригальмовують процес вкорочення теломерів, одночасно захищаючи їх та усуваючи пошкодження, які виникають. В останній час спеціалісти одержають все більше даних про правильно підібраний раціон харчування та вживання вітамінів як профілактику старіння.
Ще однією привабливою перспективою є можливість подовження теломерів з одночасною підтримкою їх якості, що в прямому сенсі дозволить обернути біологічний годинник. Активація ферменту теломерази дозволить відновити втрачені фрагменти теломерів, що важливо для нас як репродуктологів при допомозі жінкам з віковим виснаженням оваріального резерву.
Базове живлення для теломерів
Активність генів проявляє певну гнучкість, тому харчування є механізмом компенсування генетичних недоліків. Багато генетичних систем закладається протягом перших тижнів внутрішньоутробного розвитку та формуються у ранньому дитинстві. Після цього вони піддаються впливу різних чинників. в тому числі харчових. Цей вплив можна назвати “епігенетичними налаштуваннями”, що визначають, як гени реалізують закладені в них функції.
Довжина теломерів також регулюється епігенетично. Якщо мама погано харчується, то передає нащадку неповноцінні теломери,що в майбутньому підвищує ризик розвитку захворювань серця (при атеросклерозі спостерігаються короткі теломери).
Ще одне цікаве дослідження провели американські вчені, досліджуючи репродуктивну функцію філіпінських чоловіків старшого віку. Виявилося, що діти старших татусів живуть довше. Це пов`язано з тим, що чоловіки передають нащадкам довші теломери. Причому, кореляція “старший тато – більш довгі теломери” кумулятивна, тобто здатна накопичуватися в поколіннях. В статевих клітинах ( сперматозоїдах та яйцеклітинах) висока теломеразна активність спостерігається протягом всього життя.
Для повноцінного функціонування теломерів необхідним є їх метилювання. Метилювання — хімічний процес, що базується на приєднанні до нуклеїнової основи ДНК метильної групи ( -СН3). Основним донором метильних груп в клітинах людиниє кофермент S-аденозилметіонін, для синтезу якого організм використовує метіонін, метилсульфонілметан, холін та бетаїн. Для нормального протікання процесу синтезу цього кофермента необхідною є присутність вітаміну В 12 та фолієвої кислоти, котрі забезпечують стабільність теломерів.
Найбільш важливими харчовими добавками для підтримання теломерів є якісні вітамінні комплекси, що застосовуються на фоні раціону, збагаченого сірковмісними білками. До раціону мають входити молочні продукти, яйця,м`ясо, курка, бобові,горіхи та зернові культури. Яйця є найбагатшим джерелом холіну.
Для підтримки гарного настрою мозку також потрібна велика кількість метильних груп. Хронічний стрес та депресія негативно впливають на стан теломерів, тому не дарма кажуть, що стрес зістарює людину.
Результати досліджень, в якому брали участь 586 жінок, говорять, що теломери жінок, котрі регулярно приймали полівітаміни, були на 5% довші, ніж у тих, хто вітаміни не приймав. У чоловіків високий рівень фолієвої кислоти відповідали довшим теломерам. Ще одне дослідження з участю людей обидвох статей також виявило позитивний зв`язок між вмістом фолієвої кислоти в організмі та довжиною теломерів.
Доведено, що недостатність антиоксидантів веде до збільшення кількості ушкоджень та підвищення ризику деградації теломерів.
Наприклад, теломери пацієнтів з паркінсонізмом є коротшими, ніж теломери здорових людей того самого віку. При цьому ступінь деградації теломерів безпосередньо залежить від ступеня вільно-радикальних ушкоджень, асоційованих з патологією.
Також доведено, що жінки, котрі вживають з їжею мало антиоксидантів, мають короткі теломери та входять до групи підвищеного ризику розвитку раку молочної залози.
Які вітаміни та мікроелементи впливають на якість та довжину теломерів
Для функціонування багатьох ферментів, що беруть участь в копіюванні та відновленні ушкоджень ДНК, необхідний магній. Експерименти на клітинах людини продемонстрували, що відсутність магнію призводить до стрімкої деградації теломерів та пригнічує поділ клітин. Організм людини має отримувати 400-800 мг магнію в залежності від навантажень та рівня стресу.
Цинк відіграє важливу роль у функціонуванні та відновленні ДНК. Нестача цинку призводить до появи великої кількості розривів ланцюжків ДНК. У літніх людей нестача цинку асоціюється з короткими теломерами. Мінімальна кількість цинку на день 15 мг, а оптимальне дозування складає від 50 мг на день для жінок та 75 мг для чоловіків. Цинк зменшує вкорочення теломерів у фібробластах шкіри, пригальмовуючи її старіння. Стан шкіри є маркером статусу теломерів, що відображає біологічний вік людини.В дитинстві клітини шкіри діляться дуже швидко, а з віком швидкість поділу пригальмовується. Найкраще біологічний вік оцінювати за станом шкіри кистей рук.
Аскорбінова кислота пригальмовує вкорочення теломерів в клітинах судинного ендотелію та стимулює активність теломерази.
Вітамін Е здатний відновлювати довжину теломерів у фібробластах.
Стреси та інфекції провокують вкорочення теломерів, так як провокують запальний компонент та продукування вільних радикалів. В даному випадку раціонально вживання вітаміну Д та омега (3-6-9) ненасичених жирних кислот. Вітамін Д модулює кількість тепла, що генерується імунною системою у відповідь на запалення. При дефіциті вітаміну Д існує загроза перегріву організму, синтез великої кількості вільних радикалів та ураження теломерів. Здатність переносити стрес та інфекційні захворювання багато в чому залежить від рівня вітаміну Д в організмі. В дослідженні за участі 2100 близнюків жіночої статі віком 19-79 років вчені продемонстрували, що високі рівні вітаміну Д асоціюються з довшими теломерами. Різниця між рівнями вітаміну Д та відповідно найдовшими- найкоротшими теломерами відповідала 5 рокам життя. Це дослідження перекликається з новим дослідженням фахівців Львівського державного університету ім. Д.Галицького щодо кореляції дефіциту вітаміну Д та віку жінок. Було обстежено 239 пацієнток, з яких 40,2% складали жінки у перименопаузі. У 74,8% з них був виявлений дефіцит вітаміну Д.
Ще одне дослідження показує, що вживання дорослою людиною з надлишковою масою тіла 2000 МО вітаміну Д на добу стимулює активність теломерази та сприяє відновленню довжини теломерів, не зважаючи на метаболічний стрес.
Також брак вітаміну Д пов`язують з підвищеним ризиком злоякісних новоутворень.
Існує багато харчових добавок, що пригнічує активність запального сигнального механізму, опосередкованого ядерним чинником каппа-бі (NF-kappaB). Експериментально доведений позитивний вплив на стан хромосом через запуск цього протизапального механізму таких природних сполук, як кверцетин, катехіни зеленого чаю, куркуміну та резвератролу. Подібні сполуки містяться також у фруктах, овочах, горіхах.
Куркумін, який надає яскравого жовтого забарвлення приправі каррі, вже добре вивчений. Він може стимулювати відновлення пошкоджень ДНК, а також в деяких випадок попереджати розвиток раку.
Резвератрол з кісточок винограду напряму активує ген sirtuin 1 ( sirt 1) та підвищує синтез білка сіртуїну-1. Функція цього білка полягає у “настройці” систем організму на роботу в “режимі економії”, що важливо для виживання в умовах недостатньої кількості поживних речовин. Таким чином резвератрол позитивно впливає на стан теломерів, особливо при відсутності переїдання.
На сьогоднішній день є очевидним, що короткі теломери є відображенням низького рівня здатності систем клітин до відновлення ушкоджень ДНК, в тому числі теломерів,що корелює з підвищеним ризиком раку та серцево-судинних патологій.
В рамках одного з досліджень за участю 662 добровольців від дитячого віку до 38 років регулярно оцінювали вміст у крові ліпопротеїнів високої щільності (ЛПВЩ), відомих як “хороший холестерин”. Найбільш високі рівні ЛПВЩ відповідали більш довшим теломерам. Дослідники рахують, що причина полягає у менш вираженому накопиченні вільно-радикальних та запальних ушкоджуючих чинників.
Цікаво, що одним зі способів подовження теломерів є медитація. За даними вчених каліфорнійського університету люди, котрі щоденно медитують, мають вищу теломеразну активність, що відновлює теломери. Після 3-місячного курсу медитації рівень теломерази був на 30% вищим.
Резюме
Тема теломерів репродуктологів наштовхує на пошук засобів при виснаженні оваріального резерву в першу чергу у вікових жінок. Збалансований спосіб життя, уникнення стресів, вживання якісних продуктів харчування та препаратів з антиоксидатною активністю, а також активаторів теломерази в комплексі дають можливість мати генетично рідну дитину тим жінкам, які не погоджуються на програму донації ооцитів. Не забуваємо, що основним постулатом медицини є “Не нашкодь!”, вагітність любою ціною не потрібна ні медикам, ні пацієнтам. Основною метою є народження здорової дитини при збереженні здоров`я матері.
