Теломерол – первый российский опыт применения

В настоящее время сформировались новые глобальные медико-социальные и демографические тенденции, связанные с существенным увеличением средней продолжительности жизни современного человека. В этих условиях перед современной медициной также поставлены новые задачи, которые заключаются в обеспечении не столько дальнейшего увеличения продолжительности жизни, сколько в обеспечении продолжительности максимально качественной жизни (качественного доживания) путем ранней профилактики возраст-ассоциированных заболеваний. Вся современная антивозрастная медицина опирается на достижения фундаментальной науки, которая позволила к настоящему времени сформулировать многочисленные теории клеточного старения. Одной из наиболее молодых теорий биологического старения является теломеразная теория, основанная на революционных открытиях фундаментальной науки последних десятилетий. В статье рассматриваются механизмы клеточного старения, связанные с деятельностью теломер хромосом и их ключевого регуляторного фермента – теломеразы. Представлены краткие современные данные о первой синтетической субстанции с теломеразной активностью – циклоастрогеноле и приведены данные о составе и механизмах действия новой комбинированной субстанции с теломеразной активностью – комплексе циклоастрогенола и регуляторных пептидов эпифиза и вилочковой железы (тимуса), которая под торговым лейблом «Теломерол» появилась в 2017 году на российском фармацевтическом рынке. Клинический опыт применения Теломерола в отечественной медицине пока весьма скромный, но он начинает накапливаться, что и послужило основой для предварительного анализа и обсуждения первого клинического российского опыта применения Теломерола в рамках настоящей статьи.

С биологической точки зрения старение — это процесс постепенного нарушения и потери важных функций организма или его частей, в частности способности к размножению и регенерации. Старение человека – это старение его внутренних органов, старение органов в свою очередь – это старение их клеток, а старение клеток – это старение их информационно-наследственной системы в виде молекулы ДНК, которая содержится в ядрах человеческих клеток.

По своей сути смерть человека от старения – это ухудшение до критического уровня всех биохимических механизмов жизнедеятельности миллиарда клеток по причине структурной деградации молекул ДНК.

Старение человека – это более многогранный, сложный и генетически обусловленный процесс. Предотвратить его нельзя, а вот затормозить – полностью реально. Человек становится старым и очень старым только в том случае, если сам себе это позволяет: можно быть старым и в 30–40 лет, а в 90–100 лет – только пожилым. Почему и как мы стареем? Ответы на эти вопросы человечество искало с момента своего зарождения. На сегодняшний день предложено множество теорий старения, выявляются различные патологические процессы, со временем развивающиеся в организме, и активно разрабатываются методы их торможения.

Наиболее популярные современные ТЕОРИИ СТАРЕНИЯ сводятся к следующим:

  1. Теория запрограммированности смерти (старение закодировано в генах, а смерть – своего рода запрограммированное самоубийство).
  2. Теломеразная теория. На конце каждой хромосомы имеется несколько тысяч копий определенных последовательностей ДНК, содержащих по 6 пар оснований и образующих вместе так называемую теломеру. При каждом делении соматической клетки хромосомы теряют около 200 пар оснований. Поэтому продолжительность жизни организма ограничена длиной теломеры.
  3. Мутационная теория объясняет старение накоплением в течение жизни спонтанных мутаций клеток, что ведет к их гибели.
  4. Теория накопления вредных продуктов метаболизма (липофусцин, свободные радикалы) – смерть организма происходит из-за токсического повреждения клеток данными веществами.
  5. Аутоиммунная теория – с возрастом накапливаются аутоиммунные антитела к клеткам организма, что ведет к их гибели.
  6. Теория физиологических сдвигов в эндокринных органах (дизгормональная теория) – с возрастом в эндокринной системе происходят необратимые потери структуры и функции клеток, связанные с дефицитом гормонов, среди которых ключевую роль играет дефицит половых гормонов.

Многообразие существующих теорий биологического старения позволяет сделать однозначный вывод о том, что все известные механизмы клеточного и системного старения тесно связаны между собой и, очевидно, какого-то одного ключевого механизма старения все-таки не существует. Тем не менее, в настоящее время хорошо известны универсальные механизмы клеточного старения (возрастной гормональный дисбаланс, окислительный стресс, митохондриальная дисфункция, укорочение длины теломер хромосом, нестабильность генетического материала клетки, ускорение клеточного апоптоза на фоне современных негативных эпигенетических влияний – вот, очевидно, основные звенья возрастной биологии, своеобразного «смертельного цикла», в рамках которого синергическое взаимодействие и взаимное отягощение указанных факторов приводит к старению и последующей смерти клетки и организма на любом из этих этапов (Рис. 1.)

Рис. 1. Ключевые факторы биологического старения

Теломеразная теория старения. На сегодняшний день наибольший резонанс в научном сообществе имеет генетическая теория теломер (теломеразная теория старения). В 1961 году американский геронтолог Л. Хейфлик путем несложных опытов определил, что фибробласты кожи могут делиться вне организма около 50 раз. Хейфлик попробовал заморозить фибробласты после 20 делений, а потом через год разморозил. И они делились в среднем еще 30 раз, то есть до своего предела. Это максимальное количество делений для определенной клетки было названо «пределом Хейфлика». Конечно, различные клетки имеют свои «пределы Хейфлика» и конечное количество делений. Некоторые клетки нашего организма, например стволовые, половые клетки, а также раковые клетки могут делиться неограниченное количество раз. Однако, долгое время оставалось неясным, почему ДНК в составе хромосом стабильна, а обломки без концевых последовательностей подвержены перестройкам. Исследования Пауля Германа Мюллера (лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1946 года) и Барбары Мак-Клинток (лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1983 года) в начале 1940-х годов показали, что концевые участки защищают хромосомы от перестроек и разрывов. Мюллер назвал эти особые участки теломерами — от двух греческих слов: telos — конец и meros — участок. Но что представляют собой эти участки и какую функцию они выполняют в клетке, учёные тогда ещё не знали.

В 1975 году Элизабет Блэкбёрн в лаборатории Джозефа Гала в Йельском университете, изучая внехромосомные молекулы ДНК инфузории, обнаружила, что концевые участки этих молекул содержат тандемные повторяющиеся последовательности, состоящие из шести нуклеотидов: на каждом конце таких повторов было от 20 до 70. В дальнейших экспериментах Блэкбёрн и Шостак добавили в дрожжи молекулы ДНК с присоединёнными к ним повторами из инфузории и обнаружили, что молекулы ДНК стали стабильнее. В 1982 году в совместной публикации они предположили, что эти повторяющиеся последовательности нуклеотидов и есть теломеры. Их догадка подтвердилась. Теперь уже точно известно, что теломеры состоят из повторяющихся нуклеотидных участков и набора специальных белков, особым образом организующих эти участки в пространстве. Теломерные повторы — весьма консервативные последовательности, например, повторы всех позвоночных состоят из шести нуклеотидов — TTAGGG, повторы всех насекомых из пяти — TTAGG, повторы большинства растений из семи — TTTAGGG.

Благодаря наличию в теломерах устойчивых повторов клеточная система репарации не путает теломерный участок со случайным разрывом. Таким путём обеспечивается стабильность хромосом: конец одной хромосомы не может соединиться с разрывом другой. Теломеры — повторяющиеся последовательности нуклеотидов TTAGGG, расположенные на концах хромосом, которые не несут генетической информации. Каждая клетка нашего организма содержит 92 теломеры, которые играют важную роль в процессе деления клетки — обеспечивают стабильность генома, защищают хромосомы в процессе репликации от деградации и слияния, обеспечивают структурную целостность окончаний хромосом и защищают клетки от мутаций, старения и смерти.

Длина теломерной ДНК человека составляет около 15 000 пар оснований (базовых пар, ВР). При каждом делении клетки теломеры становятся на 200-300 ВР короче. При достижении границы 3 000 – 5 000 BP длина теломер становится критически короткой — клетки уже не могут больше делиться. Они стареют, либо умирают. С возрастом длина теломер соматических клеток человека уменьшается (Рис.2.).

Рис.2. Возрастная динамика длины теломер человека

Теломерные повторы не просто стабилизируют хромосомы, они выполняют ещё одну важную функцию. Как известно, воспроизведение генетического материала от поколения к поколению происходит за счёт удвоения молекул ДНК с помощью специального фермента (ДНК-полимеразы). Этот процесс называется репликацией. Проблему «концевой репликации» ещё в 1970-х годах независимо сформулировали Алексей Матвеевич Оловников и нобелевский лауреат Джеймс Уотсон. Она заключается в том, что ДНК-полимераза неспособна полностью скопировать концевые участки линейных молекул ДНК, она лишь наращивает уже имеющуюся полинуклеотидную нить. Откуда же берётся начальный участок? Специальный фермент синтезирует небольшую РНК-«затравку». Её размер (<20 нуклеотидов) невелик по сравнению с размером всей цепи ДНК. Впоследствии РНК-«затравка» удаляется специальным ферментом, а образовавшаяся при этом брешь заделывается ДНК-полимеразой. Удаление крайних РНК-«затравок» приводит к тому, что «дочерние» молекулы ДНК оказываются короче «материнских». То есть теоретически при каждом цикле деления клеток должна происходить потеря генетической информации. Но так происходит далеко не во всех клеточных популяциях. Чтобы клетки не растеряли при делении часть генетического материала, теломерные повторы обладают способностью восстанавливать свою длину. В этом и заключается суть процесса «концевой репликации». Но учёные не сразу поняли, каким образом наращиваются концевые последовательности. Было предложено несколько различных моделей. Русский учёный А.М. Оловников предположил существование специального фермента (теломеразы), наращивающего теломерные повторы и тем самым поддерживающего длину теломер постоянной. В середине 1980-х годов в лабораторию Блэкбёрн пришла работать Кэрол Грейдер, и именно она обнаружила, что в клеточных экстрактах инфузории происходит присоединение теломерных повторов к синтетической теломероподобной «затравке». Очевидно, в экстракте содержался какой-то белок, способствовавший наращиванию теломер. Так блестяще подтвердилась догадка Оловникова и был открыт фермент теломераза. Кроме того, Грейдер и Блэкбёрн определили, что в состав теломеразы входят белковая молекула, которая, собственно, осуществляет синтез теломер, и молекула РНК, служащая матрицей для их синтеза. Теломераза решает проблему «концевой репликации»: синтезирует повторы и поддерживает длину теломер. В отсутствие теломеразы с каждым клеточным делением теломеры становятся короче и короче, и в какой-то момент теломерный комплекс разрушается, что служит сигналом к программируемой гибели клетки. То есть длина теломер определяет, какое количество делений клетка может совершить до своей естественной гибели (Рис. 3.).

Интересные материалы о Толомероле

О теломероле

Теломерол – уникальная комбинация трех компонентов: молекулы ТА-65 и двух пептидных комплексов Эпивиаль и Тимовиаль 100% натурального происхождения. БАД, не является лекарственным

Информация о компании

«Наши исследования и разработки являются новым горизонтом в антивозрастной медицине!» Теломерейс Активейшн Сайенсес Рисёч – инновационная российская компания, занимающая ключевую позицию в

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *