OŠTEĆENJE na krajevima naših kromosoma može stvoriti "zombi" stanice koje su još uvijek žive, ali ne mogu funkcionirati.
Kada se stanice pripremaju za diobu, njihov je DNA čvrsto omotan oko proteina kako bi se formirali kromosomi koji pružaju strukturu genetskom materijalu. Na krajevima tih kromosoma nalaze se telomeri koji stvaraju neku vrstu zaštitne strukture kako bi se spriječilo oštećenje genetskog materijala.
Međutim, telomeri se skraćuju svaki put kada se stanica podijeli. To znači da, kako starimo i kako u našem tijelu dolazi do sve većeg broja dioba stanica, telomeri postaju sve kraći i slabije štite naš DNA. Oštećenje genetskog materijala može dovesti do mutacija koje uzrokuju nekontroliranu diobu stanica, odnosno pojavu raka.
"Zombi" stanice
Kada stanice krenu nalikovati "zombijima", dolazi do prestanka diobe i one prolaze kroz proces koji se naziva stanično starenje. Budući da zapravo ne umiru, ove stare ili "zombi" stanice se tijekom godina sve više nakupljaju u našem tijelu. Mogu biti korisne za zdravlje jer potiču starenje obližnjih stanica za koje postoji rizik da budu kancerogene i privlače imunološke stanice da očiste stanice raka.
S druge strane, ovakve stanice mogu otežati zacjeljivanje tkiva i imunološku funkciju te luče kemikalije koje potiču upalu i rast tumora, piše The Conversation.
Znanstvenici sa sveučilišta Pittsburgh htjeli su vidjeti potiče li izravno oštećenje telomera starenje i stvaranje "zombi" stanica. Pričvrstili su na telomere ljudskih stanica određeni protein, a nakon toga ga obojili bojom zbog koje postaje osjetljiv na svjetlost.
Zatim su na njega uperili svjetlo valne duljine nešto kraće od infracrvenog koje ga je potaklo da proizvodi slobodne radikale kisika, visoko reaktivne molekule koje mogu oštetiti DNA, točno na telomerima.
"Otkrili smo da je izravno oštećenje telomera dovoljno za pretvaranje stanica u zombije, čak i kada telomeri nisu bili skraćeni. Uzrok tome je vjerojatno poremećaj replikacije DNA na telomerima, zbog čega su kromosomi još osjetljiviji na oštećenja ili mutacije", navode znanstvenici.
Zašto je to važno?
Telomeri se prirodno skraćuju s godinama. Oni ograničavaju koliko se puta stanica može podijeliti signalizirajući stanicama da se pretvore u "zombije" kada dosegnu određenu duljinu.
Ali višak slobodnih radikala proizvedenih normalnim tjelesnim procesima, kao i izloženost štetnim kemikalijama poput onečišćenog zraka i duhanskog dima, može dovesti do stanja koje se naziva oksidacijski stres, koje može ubrzati skraćivanje telomera.
To pak može prerano pokrenuti proces starenja i doprinijeti bolestima povezanim sa starenjem, uključujući imunodeficijenciju, krvožilne bolesti, metaboličke bolesti i rak.
Novo istraživanje je pokazalo da telomeri ne služe samo kao alarmi koji sprječavaju preveliko dijeljenje stanica već i kao upozorenje za štetne razine oksidacijskog stresa. Skraćivanje telomera nije jedina stvar koja pokreće starenje; tome može doprinijeti i oštećenje telomera.
Znanstvenici sada istražuju tretmane koji mogu zaštititi telomere od oštećenja i spriječiti nakupljanje "zombi" stanica.
Brojne studije na miševima pokazale su da uklanjanje takvih stanica može pospješiti zdravo starenje poboljšanjem kognitivnih funkcija, mišićne mase i funkcije te oporavka od virusnih infekcija. Istraživači također razvijaju lijekove zvane senolitici koji mogu ili uništiti "zombi" stanice ili spriječiti njihov razvoj.
Istraživanje naziva Telomeric 8-oxo-guanine drives rapid premature senescence in the absence of telomere shortening objavljeno je u časopisu Nature Structural and Molecular Biology.