Genetika, dlouhověkost a rakovina – aktuální výzkum odhaluje překvapiv
Cart
Checkout Secure

Coupon Code: FT68LD435 Copy Code

Genetika, dlouhověkost a rakovina – aktuální výzkum odhaluje překvapivá zjištění

By Max Cerquetti duben 24, 2022

Každý zná velmi různé velikosti a délky života různých savců. Myš, vážící méně než jednu unci, žije pouhých 12 až 18 měsíců. Sloní samci mohou vážit až 13 000 liber a jejich průměrná délka života je 60 až 70 let. Modrá velryba převyšuje slona a může vážit přes 400 000 liber a může se dožít 80 až 90 let.


Všechna zvířata, velká i malá, stejně jako lidé, pravidelně získávají takzvané somatické mutace, ke kterým dochází po celou dobu života organismu. Tyto somatické mutace jsou genetické změny v buňkách jiných, než jsou reprodukční buňky zvířete, přičemž u lidí se ročně nahromadí přibližně 20 až 50 těchto mutací.


Zatímco většina těchto mutací je neškodná, některé z nich mohou ovlivnit normální fungování buňky nebo dokonce vyvolat rakovinu buňky. Po celá desetiletí se výzkumníci domnívali, že tyto mutace musí nějakým způsobem také hrát roli ve stárnutí, ale neměli technologické prostředky k jejich studiu. Nyní je zavedena technologie, která umožňuje vědcům pozorovat tyto somatické mutace v normálních buňkách.

 

Somatic mutations in humans


Petův paradox

Ale kromě možné role somatických mutací ve stárnutí měli vědci také další nezodpovězenou otázku o rozvoji rakoviny, známou jako Petův paradox.


Paradox vypadá takto: rakovina se vyvíjí z jednotlivých buněk. Takže větší zvířata, jako jsou sloni, kteří mají mnohem více buněk než menší zvířata, jako myš, by teoreticky měla mít vyšší riziko rakoviny.


Jen oni ne. Výskyt rakoviny u různých zvířat je zcela nezávislý na velikosti jejich těla. Vědci spekulují, že se u větších zvířat nějakým způsobem vyvinul nějaký mechanismus, aby se u nich rakovina nerozvinula rychlostí, která by se dala očekávat jen od jejich velikosti. Jedna z teorií, která by to mohla vysvětlit, je, že větší zvířata mají sníženou rychlost akumulace somatických mutací ve svých buňkách, ale až dosud to nebylo možné testovat.


V nové studii publikované 13. dubna 2022 v prestižním časopise Nature vědci prozkoumali buňky šestnácti různých druhů: černobílé opice guerézy, kočky, krávy, psa, fretky, žirafy, sviňuchy obecné, koně, člověka, lev, myš, krtek nahá, králík, krysa, lemur kata a tygr. Vědci zjistili, že i přes obrovské rozdíly ve velikosti těla a délce života, když různé živočišné druhy dosáhnou konce svého přirozeného života, mají všechny podobný počet somatických mutací.


Vědci objevili i něco dalšího souvisejícího s délkou života, což potvrdilo jejich dřívější podezření. Čím delší je životnost zvířete, tím pomaleji se tyto somatické mutace vyskytují. To naznačuje, že desítky let dlouhé spekulace vědců o somatických mutacích hrajících roli v procesu stárnutí jsou správné.


Ale poté, co vědci započítali délku života, neexistovala žádná souvislost mezi velikostí zvířete a mírou somatických mutací, což vedlo vědce k teorii, že ve snížení rizika rakoviny u větších zvířat ve vztahu k velikosti jejich těla hrají roli další faktory.

Stárnutí a genetické změny

Stárnutí je složitý a multifaktoriální biologický proces a hromadění genetických změn ve formě somatických mutací není vše, co se děje. Buňky a tělesné tkáně mohou být poškozeny mnoha jinými způsoby, včetně akumulace chybně poskládaných proteinů uvnitř i vně buněk, stejně jako epigenetické změny, ke kterým dochází v důsledku vlivů prostředí.


Epigenetické změny ve skutečnosti nevedou ke změně buněčné DNA, ale mohou ovlivnit způsob fungování genů tím, že změní, jak tělo „čte“ konkrétní sekvenci DNA. Jiné epigenetické změny mohou zabránit expresi genů a v důsledku toho se proteiny kódované těmito geny nikdy nevytvoří.

Rakovina a genetické změny

Dřívější studie publikovaná v říjnu 2018 stejnou skupinou výzkumníků z Wellcome Sanger Institute a MRC Cancer Unit, University of Cambridge, zkoumala buňky jícnu u zdravých lidí. bez známek nebo symptomů onemocnění. Vědci se začali zajímat o buňky jícnu, protože už věděli, že zdravé buňky akumulují somatické mutace.


Předchozí výzkum ukázal, že asi čtvrtina buněk v normální kůži člověka má mutace způsobené rakovinou. Ale protože je lidská kůže vystavena slunci a ultrafialové světlo, které obsahuje, je známo, že zvyšuje rozvoj rakoviny, odebrali vědci vzorky z vnitřku jícnu, kam by žádné sluneční světlo nikdy neproniklo.


Výzkum odhalil, že u lidí ve věku dvaceti let mají zdravé buňky z jícnu již nejméně několik stovek mutací v každé buňce. Tento počet se dramaticky zvyšuje na více než 2 000 mutací na buňku u těch, kteří jsou starší.


Fascinující a poněkud nečekané zjištění studie však bylo toto: při zkoumání pod mikroskopem vypadaly buňky jícnu od účastníků studie, kteří byli všichni zdraví a neměli žádné příznaky onemocnění, zcela normálně. Ale když vědci zkoumali genetickou výbavu těch samých buněk, zjistili, že tkáně jícnu byly zcela prostoupeny mutacemi, a to natolik, že u zkoumaných subjektů středního věku mutantní buňky ve skutečnosti převyšovaly ty normální!


Tyto konkrétní mutace byly spojeny s rakovinou jícnu a zdá se, že u zkoumaných subjektů tyto mutace poskytly buňkám konkurenční výhodu a umožnily jim „převzít“ okolní tkáň a vytvořit hustou spleť mutovaných buněk.


Tyto studie znamenají jen začátek pochopení toho, jak genetické změny, jako jsou somatické mutace, řídí rozvoj rakoviny a jakou roli hrají tyto mutace v procesu stárnutí. Rakovina jícnu je notoricky obtížně léčitelná, pouze 20 procent pacientů přežívá déle než pět let po diagnóze.


Pochopení toho, jak se tyto somatické mutace vyvíjejí, a také umožňují konkurenční výhodu pro buňky v jícnu, které je nesou, by mohlo vést k diagnostickým testům, které by mohly umožnit odhalení onemocnění mnohem, mnohem dříve, což povede k výrazně lepšímu přežití.

Alzheimerova choroba a genetické změny

 

Buňky ne vždy podlehnou poškození DNA, protože mají opravné cesty, aby se vypořádaly s účinky, ale u nemocí, jako je Alzheimerova choroba, neurony (mozkové buňky) nemohou držet krok s množstvím poškození, které je způsobeno. Ve skutečnosti u lidí s Alzheimerovou chorobou neurony akumulují mutace mnohem rychleji než u lidí bez této nemoci.

 

Neuron's damage as a result of Amyloid-β and tau proteins build-up in Alzheimer's


Tyto mutace mají za následek nahromadění proteinů známých jako amyloid-β a tau, které indukují produkci reaktivních forem kyslíku, což přispívá ke smrti mozkových buněk. Ve studii zveřejněné v dubnu 2022 vědci zjistili, že lidé s Alzheimerovou chorobou měli ve svých mozkových buňkách velké množství nově získaných mutací, což je množství dostatečně velké na to, aby skutečně deaktivovalo geny důležité pro funkci mozku.

Co tento výzkum znamená pro vaše zdraví

Věda o dlouhověkosti a stárnutí, stejně jako vhled do vývoje rakoviny, závisí na těchto raných základních genetických studiích, které vytvářejí půdu pro další výzkum a vývoj diagnostických a terapeutických metod. Mezitím musíte jako jednotlivec optimalizovat své zdraví kombinací výživy, cílené suplementace , cvičení, kvalitního spánku a kontroly stresu, abyste udrželi účinky těchto nevyhnutelných mutací pod kontrolou.

 

 

 

Reference:

 

1. Cagan, A., Baez-Ortega, A., Brzozowska, N. et al. Míra somatických mutací se u savců mění v závislosti na délce života. Příroda 604, 517–524 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04618-z

2. Martincorena I, Fowler JC, Wabik A, Lawson ARJ, Abascal F, Hall MWJ, Cagan A, Murai K, Mahbubani K, Stratton MR, Fitzgerald RC, Handford PA, Campbell PJ, Saeb-Parsy K, Jones PH. Somatické mutantní klony kolonizují lidský jícen s věkem. Věda. 23. listopadu 2018;362(6417):911-917. doi: 10.1126/science.aau3879. Epub 2018, 18. října. PMID: 30337457; PMCID: PMC6298579.

3. Miller, M.B., Huang, A.Y., Kim, J. et al. Somatické genomové změny v jednotlivých neuronech Alzheimerovy choroby. Příroda (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04640-1


Starší příspěvek Novější příspěvek


0 komentářů


Zanechat komentář

Upozorňujeme, že komentáře musí být před zveřejněním schváleny

Přidáno do košíku!
Utraťte x $ a odemkněte dopravu zdarma Doprava zdarma při objednávce nad XX Máte nárok na dopravu zdarma Utraťte x $ a odemkněte dopravu zdarma Dosáhli jste dopravy zdarma Doprava zdarma nad x $ až Doprava zdarma nad $ x do You Have Achieved Free Shipping Doprava zdarma při objednávce nad XX Máte nárok na dopravu zdarma