Conţinut
Toate celulele au o durată de viață programată prin care sunt sintetizate, se înmulțesc și, în cele din urmă, suferă apoptoză (moarte celulară) atunci când nu mai sunt funcționale.De multe ori ajută să ne gândim la replicarea celulară ca la o mașină de fotocopiat de modă veche: cu cât o celulă se copiază mai mult, cu atât imaginea devine mai neclară și nealiniată. În timp, materialul genetic al celulei (ADN) începe să se fractureze și celula în sine devine o copie palidă a originalului. Când se întâmplă acest lucru, moartea programată a celulei permite unei noi celule să preia și să mențină sistemele în funcțiune.
De câte ori o celulă se poate diviza este mărginită de un fenomen cunoscut sub numele de limita Hayflick. Aceasta descrie acțiunea prin care procesul de divizare (cunoscut sub numele de mitoză) degradează progresiv materialul genetic, în special partea ADN numită telomer.
Limita Hayflick dictează că celula medie se va împărți între 50 și 70 de ori înainte de apoptoză.
Înțelegerea telomerilor
Cromozomii sunt structuri asemănătoare firelor situate în interiorul nucleului unei celule. Fiecare cromozom este format din proteine și o singură moleculă de ADN.
La fiecare capăt al unui cromozom se află un telomer pe care oamenii îl compară adesea cu vârfurile de plastic de la capetele unui șiret. Telomerii sunt importanți, deoarece împiedică desfacerea cromozomilor, lipirea unul de celălalt sau fuziunea într-un inel.
De fiecare dată când o celulă se împarte, ADN-ul dublu catenar se separă pentru ca informațiile genetice să fie copiate. Când se întâmplă acest lucru, codificarea ADN-ului este duplicată, dar nu și telomerul. Când copia este completă și începe mitoza, locul în care celula este despărțită se află la telomer.
Ca atare, cu fiecare generație de celule, telomerul devine din ce în ce mai scurt până nu mai poate menține integritatea cromozomului. Atunci apare apoptoza.
Relația telomerilor cu îmbătrânirea și cancerul
Oamenii de știință pot folosi lungimea unui telomer pentru a determina vârsta unei celule și câte replicări mai au. Pe măsură ce diviziunea celulară încetinește, aceasta suferă o deteriorare progresivă cunoscută sub numele de senescență, la care denumim în mod obișnuit îmbătrânirea. Senescența celulară explică de ce organele și țesuturile noastre încep să se schimbe pe măsură ce îmbătrânim. În cele din urmă, toate celulele noastre sunt „muritoare” și supuse senescenței.
Toate, adică doar una. Celulele canceroase sunt singurul tip de celule care pot fi considerate cu adevărat „nemuritoare”. Spre deosebire de celulele normale, celulele canceroase nu suferă moarte celulară programată, dar pot continua să se înmulțească fără sfârșit.
Acest lucru, în sine, perturbă echilibrul replicării celulare din corp. Dacă unui tip de celulă i se permite să se reproducă necontrolat, acesta poate înlocui toate celelalte și poate submina funcțiile biologice cheie. Așa se întâmplă cu cancerul și de ce aceste celule „nemuritoare” pot provoca boli și moarte.
Se crede că cancerul apare deoarece o mutație genetică poate declanșa producerea unei enzime, cunoscută sub numele de telomerază, care împiedică scurtarea telomerilor.
În timp ce fiecare celulă din corp are codificarea genetică pentru a produce telomeraza, doar anumite celule au nevoie de ea. Spermatozoizii, de exemplu, trebuie să oprească scurtarea telomerilor pentru a face mai mult de 50 de copii ale lor; în caz contrar, sarcina nu ar putea avea loc niciodată.
Dacă un accident genetic activează din greșeală producția de telomerază, poate determina multiplicarea celulelor anormale și formarea tumorilor. Se crede că, pe măsură ce ratele speranței de viață continuă să crească, șansele ca acest lucru să apară nu numai că vor deveni mai mari, dar vor deveni în cele din urmă inevitabile.