Генетическая диагностика клеточного старения (измерение длины теломер) Genetic diagnosis of cellular aging (telomere length measurement)

Краткое описание исследования «Генетическая диагностика клеточного старения (измерение длины теломер)»

Теломеры – это концевые участки хромосом, защищающие ДНК в процессе репликативного деления. Они играют важную роль в стабилизации формы хромосом:

• поддерживают их целостность;
• предотвращают деградацию, слияние и аномальную рекомбинацию нитей ДНК.

При каждом делении клетки теломеры укорачиваются, что соответствует нормальным процессам клеточного старения. Измерение длины теломер позволяет оценить процесс клеточного старения и определить соответствие или несоответствие их размера биологическому возрасту.

В многочисленных наблюдениях было показано, что укорочение теломер может быть существенно ускорено под воздействием целого ряда факторов, таких как:

• режим питания;
• психологический и физиологический стресс;
• курение;
• ожирение;
• недостаточная физическая активность и др.

Известно, что средняя длина концевых фрагментов снижена при ряде наследственных заболеваний, таких как:

• врожденный дискератоз;
• прогерия;
• атаксия-телеангиэктазия и некоторые другие.

Эти наследственные синдромы являются редкими, связаны с мутациями компонентов теломеразы, белков shelterin-комплекса или системы репарации ДНК. Они манифестируют рано и поэтому рассматриваются как болезни, связанные с преждевременным старением клеток.

Отклонения длины теломер от нормальной наблюдаются при многих патологических состояниях:

• возрастных дегенеративных болезнях;
• сахарном диабете;
• сердечно-сосудистых заболеваниях.

Большое количество исследований посвящено изучению роли теломер в канцерогенезе. Предполагается, что значительное укорочение их длины приводит к геномной нестабильности и образованию хромосомных поломок, которые нередко обнаруживаются как при различных онкогематологических заболеваниях, так и при солидных новообразованиях.

Теломерам отводится особое место в патогенезе иммуноопосредованных заболеваний. Основная роль клеток иммунной системы заключается в развитии иммунного ответа с целью удаления причинно-значимого антигена. При аутоиммунных и аллергических заболеваниях иммунный ответ направлен на аутоантигены или аллергены, которые потенциально не могут быть элиминированы. Это вызывает постоянную пролиферацию клеток, принимающих участие в иммунной реакции, что приводит к их преждевременному старению, связанному с укорочением теломер. Такие изменения могут сопровождаться снижением антиген-распознающего репертуара Т-лимфоцитов и их повышенным апоптозом.

Помимо внутриклеточных процессов, на длину теломер оказывает влияние состояние системы восстановления утраченных фрагментов, включающей фермент теломеразу. При высокой активности теломеразы в делящихся клетках поддерживается баланс между удлинением и укорачиванием теломер, а при ее недостаточной активности этот баланс нарушается, что ведет к прекращению деления клеток из-за:

• старения,
• нестабильности генома,
• нарушения функций митохондрий,
• провоспалительных и онкогенных факторов.

Что следует учесть при проведении исследования

Метод, используемый для определения длины теломер, характеризуется коэффициентом вариации 5-10%. Он обусловлен рядом как преаналитических, так и аналитических факторов тестирования.

К внешним (преаналитическим) факторам относят:

• внутрииндивидульную биологическую вариацию длины теломерных участков хромосом;
• изменение параметра под влиянием факторов образа жизни, таких как курение, диета, гиподинамия, недавно перенесенные ОРВИ, которые могут приводить к временному сокращению длины теломер, а также условия хранения и транспортировки биологического материала.

К аналитическим факторам, влияющим на коэффициент вариации данного исследования, относят:

• аналитическую вариацию, обусловленную ограничениями измерительной методики;
• погрешность формулы, используемой для расчета конечного результата.

На основе результатов данного исследования не должны приниматься клинические решения.

С какой целью выполняют исследование

Тест используется для оценки процессов клеточного старения и определения соответствия биологическому возрасту на основании длины теломер.