Новости медицины Израиля
Ученые Тель-Авивского университета пришли к выводу, что кофе и пиво может дестабилизировать геном человека
Кофеин и алкоголь влияют на старение клеток, стабильность генома и риск возникновения различных заболеваний, сообщают исследователи.Питание, а не только условия окружающей среды и физиологических изменений могут оказывать влияние на длину теломер — нуклеопротеиновых участков на концах хромосом, которые участвуют в клеточном старении, возникновении рака и других заболеваний.
Впервые это было обнаружено в опытах на дрожжевых клетках (не на клетках животных или людей) в лаборатории ученых из Тель-Авивского университета, которые совсем недавно опубликовали результаты своих исследований в престижном журнале PLOS Генетика (Публичная библиотека Науки).
Профессор Martin Kupiec и его команда особо указывают на кофеин, который, кажется, сокращает теломеры, и алкоголь, который, по всей видимости, удлиняет их.
Кофеин и алкоголь влияют на старение клеток, стабильность генома и риск возникновения различных заболеваний, утверждают проф. Kupiec и другие члены его команды, д-ра Gal Hagit Romano и Yaniv Harary.
Они изучали, как различные экологические стрессы влияют на элементы генома в живых клетках дрожжей, используемых для изготовления хлеба и пива. Результаты показывают, что кофеин и алкоголь изменяют длину теломер.
В последнее десятилетие группы ученых по всему миру изучали воздействие факторов окружающей среды (пищи, которую мы едим, и химических веществ, которым мы подвержены) на геном человека.
В последнее время именно теломеры стали особым фокусом внимания ученых.
Теломеры необходимы для стабильности и репликации хромосом. Они защищают концевые участки хромосом от разрушения и предотвращают разрушение и перегруппировку хромосом.
«Теломеры укорачиваются с каждым делением клетки и, следовательно, представляют собой «молекулярные часы», лежащие в основе клеточного старения», говорит проф. Kupiec.
«Раковые клетки имеют удлиненные теломеры, становясь таким образом бессмертными».
В исследовании 2004 года, лауреат Нобелевской премии профессор Elizabeth Blackburn удивила весь научный мир, демонстрируя, что психическое напряжение коррелирует с длиной теломер. Она утверждала, что существует связь (но не доказанные причина и следствие) между длительным психическим стрессом у женщин и более короткими теломерами в их клетках.
До сих пор, говорит Романо, бытует общее представление о том, что психический стресс и физиологические изменения —накопление свободных радикалов и кислородное голодание, например, — вызывает укорочение теломер.
Для проверки этого предположения команда проф. Kupiec выращивала клетки в условиях нехватки кислорода. Удивительно, но длина теломер не изменилась. Затем команда исследователей подвергла клетки воздействию 13 различных экологических стрессоров (температуре и изменению уровня рН, воздействию различных препаратов и химических веществ).
Хотя большинство методов лечения не оказали влияния на длину теломер, несколько соединений, с которыми люди сталкиваются ежедневно, значительно изменили длину теломер. Небольшая концентрация кофеина, аналогичная количеству, содержащемуся в одном эспрессо, например, значительно сократила теломеры, в то время воздействие от 5 до 7 процентов спиртового раствора нарушило механизм поддержания длины теломер, в результате чего теломеры стали длинными и гетерогенными.
Исследование команды проф. Kupiec имеет важные терапевтические последствия, объясняет аспирант Yaniv Harary. Из-за важности теломер в сохранении стабильности генома, длина теломер управляется сложным генетическим комплексом.
Более 400 генов влияют на длину теломер и создают стабильную систему, способную справиться с экологическими изменениями. Разрушение этой системы и изменение длины теломер может привести к нестабильности генома, быстрому старению и развитию множества различных заболеваний.
Так как от изменения в длине теломер могут зависеть патологии многих заболеваний человека, контролирование длины теломер, путем манипулирования простыми стресс-агентами, может указать путь к эффективному лечению, говорит проф. Kupiec, который, однако, предупреждает, что пока слишком рано говорить об этом, и, возможно, должно пройти несколько лет, прежде чем ученые смогут рекомендовать есть или пить определенные вещи, чтобы сбалансировать длину теломер.
«Остаются открытыми некоторые биологические вопросы. Найдена связь, но не доказаны причины и следствия. Существует связь между укорочением теломер и старением, но мы не знаем, то ли одно влияет на другое, или является всего лишь маркером другого», говорит он.
На просьбу прокомментировать эти результаты, генетик из медицинского центра Рамбам и Технион профессор Karl Skorecki, который также является директором научно-исследовательского центра Раппапорт Технион, отметил, что это «очень интересное и тщательно проведенное исследование замечательной группы ученых, которые обнаружили потенциально важные дополнительные пути влияния факторов окружающей среды на геном».
«Так как открытие базируется на исследованиях в биологической модели, сейчас может быть слишком рано делать выводы о прямом влиянии на человека и делать клинические рекомендации. Тем не менее, обнаружение принципа диетического и экологического воздействия на геном и, особенно, скорости сокращения концевых участков хромосом имеет решающее значение».
"Кроме того, при разгадке ключевых путей управления причин возникновения данных эффектов, исследователи продвинулись очень далеко».
