CUNOAŞTEREA TELOMERILOR

Dinamica telomerilor în îmbătrânire – impactul unui stil de viaţă sănătos asupra modulării lungimii telomerilor

Telomere dynamics in ageing – the impact of a healthy lifestyle on modulating telomere length

Abstract

Telomeres are chromatin structures involved in maintaining the integrity of chromosomes. They shorten with each cell division. Although telomere length can be genetically inherited, telomere shortening is directly associated with ageing and the multiple xenobiotics that come into contact with the human body during life. Studies show that certain classes of biologically active compounds exhibit either a positive effect on telomere length by inhibiting the rate at which telomeres shorten or a negative impact by exacerbating the molecular mechanisms involved in telomere erosion. Lifestyle factors may also contribute to maintaining a physiological rate of telomere length shortening (adequate sleep, regular physical activity, avoidance of ultra-processed foods, alcohol, etc.) or increase the shortening rate. Until studies can accurately assess the impact of each xenobiotic on telomere dynamics, a healthy lifestyle is the foremost approach to slow down the ageing process and counteract the effects associated with ageing.
 

Keywords
telomerestelomere lengthbiomarkerageing

Rezumat

Telomerii sunt structuri de cromatină, fiind implicaţi în menţinerea integrităţii cromozomilor. Aceştia se scurtează cu fiecare diviziune celulară. Deşi lungimea telomerilor poate fi moştenită genetic, scurtarea este direct asociată cu îmbătrânirea, dar şi cu multiplele xenobiotice care ajung în contact cu organismul uman pe parcursul vieţii. Studiile arată că anumite clase de compuşi biologic activi prezintă fie un efect pozitiv asupra lungimii telomerilor, prin inhibarea vitezei cu care aceştia se scurtează, fie un efect negativ, prin exacerbarea mecanismelor moleculare implicate în eroziunea telomerilor. Totodată, factorii legaţi de stilul de viaţă pot contribui la menţinerea unei viteze fiziologice de scurtare a lungimii telomerilor (somnul adecvat, activităţile fizice regulate, evitarea alimentelor ultraprocesate, a alcoolului etc.) sau pot creşte viteza de scurtare. Până când vor exista studii prin care putem să evaluăm cu exactitate impactul fiecărui xenobiotic asupra dinamicii telomerilor, un stil de viată sănătos reprezintă abordarea principală pentru a încetini procesul de îmbătrânire şi a contracara efectele asociate cu îmbătrânirea.
 
Cuvinte Cheie
telomerilungimea telomerilorbiomarkerîmbătrânire

Procesul de îmbătrânire şi lungimea telomerilor

Îmbătrânirea este un proces biologic inerent, marcat de deteriorarea progresivă a stării fizice, care duce la afectarea multor procese fiziologice. Acest proces este în acelaşi timp omniprezent şi inevitabil. Anumite modificări sunt inofensive, precum încărunţirea părului, pierderea elasticităţii pielii, apariţia petelor pigmentare, în timp ce altele conduc la diminuarea funcţiilor senzoriale şi la reducerea capacităţii de a desfăşura activităţi cotidiene, precum şi la creşterea susceptibilităţii de a dezvolta patologii cronice(1).

Termenul de „vârstnic” se referă la persoanele cu vârstv de peste 60 de ani şi constituie grupul demografic cu cea mai rapidă creştere la nivel mondial. Proporţia vârstnicilor din ţările emergente este de obicei scăzută, în pofida faptului că numărul lor absolut este substanţial. În 1990, aproximativ 280 de milioane de persoane în vârstă de 60 de ani şi peste locuiau în regiunile în curs de dezvoltare, 58% din populaţia globală de vârstnici locuind în zonele mai puţin dezvoltate. Ponderea persoanelor în vârstă din ţările în curs de dezvoltare creşte mai rapid decât în ţările industrializate, conform World Population Prospects (1950-2050)(2).

Îmbătrânirea este un proces complex şi divers, care duce la pierderi funcţionale extinse ce afectează toate organele şi ţesuturile. Cu toate acestea, rămâne incert dacă îmbătrânirea este determinată de un singur mecanism cauzal sau de mai multe cauze. Procesul de îmbătrânire este caracterizat fenotipic prin numeroase aspecte la nivel molecular, celular şi fiziologic, inclusiv modificări genomice şi epigenomice, pierderea proteostaziei, diminuarea funcţiei celulare şi subcelulare şi dereglarea sistemelor de semnalizare(3).

Cercetări recente demonstrează că îmbătrânirea este strâns asociată cu modificarea comunicării intercelulare, deteriorarea ADN-ului, epuizarea celulelor stem, nivelurile reduse de nicotinamidă adenină dinucleotidă, disfuncţia mitocondrială, dezechilibrele la nivelul proteinelor, macroautofagia afectată, inflamaţia, perturbarea detectării nutrienţilor şi dezechilibrul microbiotei intestinale. În plus, procesul de îmbătrânire este accelerat la nivel celular prin deteriorări moleculare aleatorii care se acumulează în timp. Deşi celulele includ mecanisme de reparare, eficacitatea acestora scade odată cu vârsta(4,5).

În timpul procesului de îmbătrânire se acumulează celule senescente, care sunt principalii factori etiologici ai deteriorării funcţiilor organismului. Distrugerea şi deteriorarea telomerilor sunt factori recunoscuţi care contribuie la senescenţa şi îmbătrânirea celulară. Astfel, numeroase tulburări şi patologii asociate cu procesul de îmbătrânire sunt declanşate de scurtarea accelerată a telomerilor(6).

Telomerii sunt complexe nucleoproteice care protejează cele 23 de perechi de cromozomi liniari din fiecare celulă umană. Aceştia menţin integritatea genomului prin inhibarea diferitelor mecanisme de degradare şi recombinare a ADN-ului(1).

Deşi scurtarea lungimii telomerilor este asociată cu senescenţa şi îmbătrânirea, senescenţa nu înseamnă invariabil îmbătrânire celulară. Un număr tot mai mare de dovezi sugerează că prognosticul patologiilor asociate cu îmbătrânirea poate depinde de viteza cu care telomerii se scurtează. Cercetările indică faptul că lungimea telomerilor, clasificată ca fiind scurtă, extrem de scurtă şi extrem de lungă, este un biomarker de încredere al îmbătrânirii biologice şi serveşte ca un potenţial indicator al sănătăţii celulare a unui individ, având o anumită capacitate de predicţie a riscului de afecţiuni asociate îmbătrânirii, precum diabetul, osteoporoza, tulburările autoimune, bolile neurodegenerative, bolile cardiovasculare şi anumite tipuri de cancer. De exemplu, determinarea lungimii telomerilor a fost eficientă în identificarea pacienţilor cu diabet zaharat de tip 2 care prezentau un risc crescut de mortalitate(7).

American Federation for Aging Research a clasificat semnele distinctive ale îmbătrânirii pe baza următoarelor criterii: i) capacitatea de a prezice speranţa de viaţă dincolo de vârsta cronologică; ii) susceptibilitatea pentru cercetarea experimentală menită să elucideze factorii care accelerează îmbătrânirea; iii) susceptibilitatea pentru cercetarea axată pe descoperirea mecanismelor care inhibă îmbătrânirea; iv) invazivitate minimă, asigurând că persoanele nu sunt afectate. Determinările de lungimi ale telomerilor respectă toate aceste criterii şi, astfel, s-a stabilit că scurtarea telomerilor este un biomarker de încredere pentru îmbătrânire, dar şi pentru diagnosticul anumitor patologii sau prognosticul acestora(8).

Multiple xenobiotice şi compuşi bioactivi pot avea un efect pozitiv în dinamica telomerilor. Acest lucru poate fi atribuit atât mecanismelor directe de protecţie împotriva elementelor care induc stresul oxidativ, inflamaţia şi disfuncţia mitocondrială, cât şi unei influenţe asupra activităţii telomerazei. Scurtarea telomerilor este o caracteristică definitorie a procesului fiziologic de îmbătrânire şi este strâns legată de alte aspecte critice ale îmbătrânirii, precum senescenţa celulară, epuizarea celulelor stem, instabilitatea genomului, perturbarea reglării epigenetice, instabilitatea mitocondrială şi inflamaţia(1).
 

Figura 1. Dinamica telomerilor în celulele sănătoase (figură originală, creată cu Biorender.com)
Figura 1. Dinamica telomerilor în celulele sănătoase (figură originală, creată cu Biorender.com)

Importanţa calităţii somnului în menţinerea lungimii telomerilor

Somnul este un element esenţial în vindecarea şi ameliorarea sistemelor fiziologice, incluzând metabolismul, funcţia endocrină, răspunsul imunologic şi metabolismul cerebral. Somnul inadecvat grăbeşte îmbătrânirea şi creşte prevalenţa afecţiunilor asociate vârstei, inclusiv deteriorarea cognitivă, boala Alzheimer, afectarea celulelor stem hematopoietice şi boala coronariană. Mai multe studii indică faptul că îmbunătăţirea cantităţii şi calităţii somnului poate servi drept intervenţie antiîmbătrânire capabilă să prevină, să atenueze sau, eventual, să inverseze declinul fizic şi degenerarea asociată scurtării aberante a lungimii telomerilor. Un studiu clinic a indicat o corelaţie puternică între îmbunătăţirea calităţii şi cantităţii somnului şi nivelurile plasmatice crescute de S-Klotho, o familie de gene recunoscută ca supresor al senescenţei care este supraexprimată pentru a prelungi durata de viaţă. Mai mult, cercetătorii au monitorizat 411 voluntari timp de opt ani şi au descoperit că o calitate inadecvată a somnului poate reprezenta un nou factor de risc modificabil pentru boala coronariană la persoanele în vârstă, independent de factorii de risc cardiovasculari convenţionali. Alte studii clinice indică faptul că un somn suficient reglează epigenomul celulelor stem şi progenitoarelor hematopoietice, suprimă răspunsurile inflamatorii şi păstrează diversitatea clonală, decelerând astfel deteriorarea sistemului hematopoietic. Totuşi, somnul prezintă anumite transformări pe parcursul vieţii, efectele tulburărilor de somn la vârstnici fiind mai semnificative(9,10).

Activitatea fizică şi dinamica telomerilor

Cercetările privind corelaţia dintre telomeri şi activitatea fizică pot elucida metodele de reglare a lungimii telomerilor. Sportivii de anduranţă prezintă o activitate ridicată a telomerazei şi o rată redusă de degradare a telomerilor în raport cu persoanele sedentare. Studiile conexe indică faptul că activitatea fizică moderată poate atenua reducerea lungimii telomerilor. Cu toate acestea, în ceea ce priveşte timpul de intervenţie, lungimea telomerilor a crescut după şase luni de activitate fizică, în timp ce pe termen scurt nu a fost observat niciun efect(11).

Lungimea telomerilor a fost evaluată în cursul a şapte studii clinice, cuprinzând un total de 939 de pacienţi. Comparativ cu grupul de control (pacienţi sedentari), s-a observat o îmbunătăţire semnificativă pentru grupurile experimentale care au efectuat exerciţii fizice. În analiza subgrupului clasificat în funcţie de tipul de exerciţiu, antrenamentul combinat şi exerciţiul de rezistenţă nu au prezentat o îmbunătăţire semnificativă în comparaţie cu grupul de control şi numai exerciţiul aerobic a prezentat o îmbunătăţire semnificativă statistic. Astfel, s-a concluzionat că exerciţiile fizice influenţează pozitiv lungimea telomerilor, iar sedentarismul contribuie la creşterea vitezei de eroziune a telomerilor. Totodată, implicarea în exerciţii fizice pentru cel puţin şase luni se corelează cu modificări ale lungimii telomerilor(12).

Impactul dietei asupra modulării lungimii telomerilor

Studiile au demonstrat că fenotipul îmbătrânirii apare din cauza acumulării de leziuni macromoleculare în celulă şi că procesul de îmbătrânire este unul plastic. Intervenţiile nutriţionale care reduc aceste leziuni sau care sporesc capacitatea organismului de a repara leziunile conduc la creşterea longevităţii şi la reducerea riscului de boli cronice. Restricţia alimentară (energetică) creşte durata şi calitatea vieţii. Cu toate acestea, depozitarea excesivă de energie care duce la creşterea adipozităţii este un factor de risc pentru mortalitatea prematură şi pentru scurtarea aberantă a lungimii telomerilor, astfel încât prevenirea obezităţii este strategie importantă pentru sănătatea publică şi pentru o îmbătrânire sănătoasă. În plus, aderenţa la dietele alimentare sănătoase este asociată cu longevitatea şi cu riscul redus de a dezvolta patologii cronice(13).

Cele mai studiate modele nutriţionale pentru menţinerea sănătăţii sunt dieta mediteraneeană, Dietary Approach to Stop Hypertension (DASH), dieta Portfolio, dieta Okinawa, dieta ketogenică şi dieta nordică. Dieta DASH susţine reducerea consumului de carne roşie, dulciuri, băuturi care conţin zahăr, grăsimi totale, grăsimi saturate şi colesterol, sporind în acelaşi timp consumul de fructe, legume, cereale integrale, pui, peşte şi nuci. Deşi datele prezentate în literatura ştiinţifică actuală privind această dietă şi menţinerea lungimii telomerilor sunt adesea inconsistente, unele studii au determinat că efectul dietei DASH este pozitiv în ceea ce priveşte prognosticul unor patologii(14). În mod similar, dieta Portfolio este un regim alimentar bazat pe plante care permite reducerea colesterolului datorită consumului crescut de nuci, arahide, fasole, mazăre, năut sau linte. Alte alimente recomandate în dieta Portfolio sunt ovăzul, orzul, psyllium, vinetele, okra, merele, portocalele, fructele de pădure şi sterolii vegetali, găsiţi iniţial în margarina îmbogăţită cu steroli vegetali(15). Astfel, un studiu a arătat că, în cazul pacienţilor cu hipercolesterolemie, iniţierea strategiilor dietetice Portfolio şi dieta mediteraneeană care includeau ovăz sau orz, steroli vegetali, chitosan şi ceai verde – dar nu soia sau nuci – a redus colesterolul LDL cu 25%(16). Respectarea cu stricteţe a indicaţiilor dietei Portfolio a fost corelată cu un risc redus de mortalitate; cu toate acestea, niciun studiu nu a evaluat încă efectul acestei strategii alimentare asupra lungimii telomerilor.

Alimentele specifice dietei Okinawa sunt legumele rădăcinoase, mâncărurile preparate din soia şi plantele medicinale. Acest model alimentar include un consum moderat de peşte, carne slabă, fructe, condimente şi garnituri, ceai sau vin. Dieta tradiţională Okinawa încorporează multe trăsături ale altor programe alimentare, precum dieta Portfolio, dieta DASH sau dieta mediteraneeană tradiţională. De exemplu, Chan şi colaboratorii au efectuat un studiu transversal de evaluare a efectului strategiilor dietetice, inclusiv dieta Okinawa, asupra unei populaţii chineze. Rezultatele au arătat că nu au existat modificări ale vitezei de scurtare a telomerilor datorită acestei strategii nutriţionale(17). În aceeaşi direcţie, dieta ketogenică a câştigat popularitate pentru gestionarea patologiilor cronice, dar până în prezent nu există prea multe dovezi convingătoare cu privire la impactul acesteia asupra telomerilor. O posibilă explicaţie ar putea fi faptul că această dietă are o aderenţă scăzută şi prezintă multiple interacţiuni medicamentoase(18).

Nu în ultimul rând, o varietate de alimente sănătoase, inclusiv cerealele integrale, fructele (precum fructe de pădure, mere şi pere), leguminoasele, uleiul de rapiţă, peştele gras (precum somon, hering şi macrou), fructele de mare, algele marine, opţiuni de carne cu conţinut scăzut de grăsimi (pui şi vânat), laptele şi iaurtul cu un conţinut scăzut de grăsimi şi o reducere a sării şi a produselor îndulcite cu zahăr, reprezintă bazele dietei nordice. Impactul pozitiv al dietei nordice asupra menţinerii lungimii telomerilor a fost confirmat la copiii şi adolescenţii implicaţi în studii de intervenţie pe termen lung(19).

Multiple metaanalize recente au demonstrat că adoptarea unor diete bogate în fructe, nuci, cereale, peşte, minerale, grăsimi nesaturate şi alţi nutrienţi sunt benefice pentru sănătate. În special, aceste modele alimentare pot atenua riscul de obezitate, boli cardiovasculare şi tulburări mintale, atenuând, astfel, scurtarea telomerilor şi susţinând longevitatea. Consumul de carne roşie şi de carne procesată, de băuturi îndulcite încărcate cu sodiu şi de pâine albă este corelat cu scurtarea accelerată a telomerilor, deoarece aceste alimente declanşează răspunsul de deteriorare a ADN-ului din cauza stresului oxidativ sau a inflamaţiei(20).

Cea mai studiată dietă din perspectiva modulării lungimii telomerilor este dieta mediteraneeană, mulţi autori concluzionând că această strategie nutriţională ar trebui să devină un stil de viaţă recunoscut pentru efectele benefice pe care le are asupra inhibării factorilor de stres oxidativ şi inflamaţie, care contribuie la scurtarea aberantă a lungimii telomerilor.

Modelul alimentar mediteraneean, caracterizat printr-un procentaj scăzut de energie totală derivată din acizi graşi saturaţi, este asociat cu reducerea colesterolului seric şi a tensiunii arteriale în ţările mediteraneene. Acest lucru, la rândul său, se corelează cu scăderea mortalităţii coronariene şi cu un risc mai scăzut de patologii cardiovasculare, comparativ cu ţările care urmează o dietă occidentală. Dieta mediteraneeană se caracterizează printr-un consum ridicat de fructe, legume, brânză feta, iaurt grecesc, cereale şi fructe de mare, în timp ce aportul de carne, dulciuri şi alimente gata preparate este relativ scăzut. În plus, consumul regulat de cantităţi moderate de vin roşu (de cele mai multe ori însoţit de alimente) şi ulei de măsline (ca sursă primară de grăsimi) este emblematic pentru dieta mediteraneeană(21).

Mai multe cercetări transversale au indicat că menţinerea lungimii telomerilor poate fi realizată printr-o aderenţă crescută la strategia alimentară mediteraneeană. Cu toate acestea, efectele pozitive ale dietei mediteraneene s-au dovedit a fi mai semnificative în rândul populaţiei feminine. Principalele mecanisme moleculare prin care această strategie nutriţională menţine lungimea telomerilor sunt explicate pe baza fitocompuşilor constituenţi, cu acţiune antiinflamatorie şi antioxidantă. Aceştia scad markerii de stres oxidativ, de inflamaţie, de deteriorare a ADN-ului, prin reducerea formării micronucleilor, şi cresc activitatea telomerazei(22).

Fitocompuşi, vitamine şi minerale în dinamica telomerilor

Polifenolii sunt metaboliţi secundari produşi de plante, servind în principal la protejarea împotriva radiaţiilor UV şi a atacurilor bolilor. În ultimul deceniu a existat un interes semnificativ pentru posibilele avantaje pentru sănătate ale polifenolilor vegetali din alimentaţie ca antioxidanţi. Cercetările epidemiologice şi metaanalizele corespunzătoare indică faptul că un consum prelungit de alimente bogate în polifenoli vegetali oferă protecţie împotriva apariţiei tumorilor maligne, a bolilor cardiovasculare, a diabetului, a osteoporozei şi a tulburărilor neurologice(23). S-a demonstrat că polifenolii modulează echilibrul redox al celulelor, pot modifica semnalizarea celulară şi contribuie la menţinerea calităţii vieţii şi a longevităţii. Acest lucru se întâmplă atât direct, prin eliminarea speciilor reactive de oxigen, cât şi secundar, prin interacţiunea cu factorii de transcripţie care coordonează răspunsul antioxidant. De fapt, s-a demonstrat că polifenolii stimulează supraexprimarea enzimelor antioxidante, precum catalază şi superoxid dismutază. Moleculele polifenolice precum quercetina, resveratrolul şi curcumina au un rol important în contracararea efectelor stresului oxidativ şi scăderea vitezei de eroziune a telomerilor(14).
 

Figura 2. Impactul anumitor fitocompuşi, vitamine şi minerale în dinamica telomerilor (figură originală, creată cu Biorender.com)
Figura 2. Impactul anumitor fitocompuşi, vitamine şi minerale în dinamica telomerilor (figură originală, creată cu Biorender.com)

Acizii graşi sunt o categorie de lipide, clasificate, de obicei, ca acizi monocarboxilici alifatici sau acizi graşi polinesaturaţi, molecule cu două sau mai multe legături duble. Acizii graşi polinesaturaţi pot fi clasificaţi în trei familii principale – omega-3, omega-6 şi omega-9 – pe baza poziţiei dublei legături cis iniţiale în lanţul alifatic, calculată de la terminaţia metil a acidului gras. Acidul α-linolenic este un membru important al familiei de acizi graşi omega-3 şi este clasificat ca acid gras esenţial. Principalele surse de ALA includ uleiurile, nucile şi seminţele, cum ar fi seminţele de in şi uleiul din seminţe de in, nucile şi uleiul din nuci, boabele de soia şi uleiul din soia, seminţele de dovleac, uleiul de rapiţă şi uleiul de măsline(24). Farzaneh-Far şi colab. au analizat mai multe studii care au implicat peste 600 de pacienţi cu boală coronariană, care au demonstrat o corelaţie directă între aportul de acizi graşi omega-3 şi lungimea telomerilor, în special o relaţie inversă între concentraţiile sanguine iniţiale de acizi graşi omega-3 (DHA şi EPA) şi modificările în lungimea telomerilor pe o perioadă de cinci ani(25). Chang şi colab. au realizat un studiu care a inclus 711 persoane cu boală arterială coronariană şi 638 de voluntari sănătoşi. Cercetătorii au utilizat regresia liniară pentru a examina relaţia dintre acizii graşi omega-6 şi omega-3 şi lungimea telomerilor. Concentraţiile plasmatice de acizi graşi omega-3, în special EPA şi DHA, au prezentat o corelaţie semnificativă statistic cu lungimea telomerilor, iar un raport redus al acizilor graşi omega-6/omega-3 a fost corelat cu telomerii scurţi(26).

Carotenoizii sunt principalii fitocompuşi care explică necesitatea consumului de alimente precum legumele cu frunze verzi şi fructele colorate în menţinerea sănătăţii. Astfel, printre substanţele fitochimice asociate cu lungimea telomerilor, carotenoizii au primit cea mai mare atenţie. Concentraţiile de α-caroten, β-caroten şi β-criptoxantină, luteină şi zeaxantină din plasmă sunt direct proporţionale cu menţinerea integrităţii telomerilor(27).

În aceeaşi direcţie, un consum ridicat în vitamine, prin adoptarea unei diete sănătoase sau suplimentarea aportului de vitamine prin administrarea sub formă de suplimente alimentare, reprezintă o strategie importantă în modularea telomerilor. Este bine cunoscut faptul că vitaminele A, C şi E reduc direct stresul oxidativ prin eliminarea radicalilor liberi, prevenind deteriorarea oxidativă a ADN-ului. Totodată, anumite vitamine servesc drept cofactori esenţiali în enzimele de reparare a ADN-ului. Vitamina B12 influenţează replicarea şi repararea ADN-ului prin menţinerea ciclurilor de metilare, esenţiale pentru integritatea ADN-ului. Vitamina A modulează activitatea celulelor T şi B în intestin, influenţând răspunsurile imune şi având un impact pozitiv asupra lungimii telomerilor prin intermediul căilor mediate imunitar. Astfel, s-a demonstrat că administrarea combinată de vitamine (precum A, complexul B, C, E) şi minerale reduce semnificativ formarea micronucleilorun marker pentru instabilitatea cromozomială şi deteriorarea ADN-ului care poate include regiunile telomerice(28).

Apariţia şi evoluţia tulburărilor legate de îmbătrânire au fost explicate şi de nivelurile anormale ale unor minerale. Diverse minerale provenite din aportul alimentar exercită efecte distincte asupra lungimii telomerilor. Aportul de potasiu a influenţat favorabil lungimea telomerilor la persoanele coreene cu vârsta de peste 50 de ani. Cuprul a influenţat pozitiv semnificativ statistic lungimea telomerilor. La polul opus, concentraţiile crescute de calciu au fost asociate cu eroziunea accelerată a telomerilor şi cu senescenţa celulară în fibroblastele umane. Magneziul susţine arhitectura cromozomială, deoarece este esenţial pentru funcţionarea endonucleazelor implicate în repararea ADN-ului. Numeroase enzime, inclusiv cele implicate în replicarea ADN-ului, repararea ADN-ului şi sinteza ARN-ului, necesită magneziu pentru funcţionalitatea lor. Astfel, numeroase studii au indicat că magneziul este esenţial pentru menţinerea lungimii telomerilor. Studiile in vitro şi in vivo au demonstrat că deficitul de magneziu conduce la scurtarea telomerilor prin producerea stresului oxidativ, a inflamaţiei sau a replicării inadecvate a ADN-ului şi că un consum mai mare de magneziu alimentar este asociat pozitiv cu lungimea telomerilor la femei. În plus, zincul este un mineral care, în concentraţii optime, promovează longevitatea, prin participarea în mecanismele de sinteză a proteinelor, apoptoză şi atenuare a stresului oxidativ şi a inflamaţiei(22).

Produse vegetale studiate pentru efectele asupra telomerilor

Astragalus membranaceus este utilizat pe scară largă în medicina tradiţională chineză. Rădăcina conţine astragalozide (în special astragalozida IV), flavonoide şi polizaharide, care îi conferă acţiuni terapeutice adaptogene şi imunomodulatoare. Astragalosida IV activează telomeraza, enzima care menţine lungimea telomerilor, întârziind, astfel, scurtarea telomerilor şi sporind longevitatea celulară. Extractele de Astragalus şi-au demonstrat eficacitatea în protejarea împotriva stresului oxidativ şi a deteriorării ADN-ului, menţinând astfel integritatea telomerilor(29).

Panax ginseng, a cărui rădăcină este utilizată atât în medicina tradiţională, cât şi în cea contemporană, este bogată în ginsenozide (în special Rg1 şi Rb1), polizaharide şi flavonoide. Renumit pentru proprietăţile sale adaptogene, de îmbunătăţire cognitivă şi imunostimulatoare, ginsengul a stârnit interes pentru potenţialul său de a proteja telomerii. S-a demonstrat că ginsenozidele, în special Rg1, sporesc activitatea telomerazei, favorizând astfel stabilitatea telomerilor şi longevitatea celulară. Totodată, Rg1 a demonstrat activitate crescută asupra menţinerii concentraţiei de superoxid dismutază. Intensificarea simultană a telomerazei şi reducerea daunelor cauzate de stresul oxidativ constituie cele mai studiate avantaje antiîmbătrânire ale rădăcinii de Panax ginseng(30).

Withania somnifera, sau Ashwagandha, este utilizată din ce în ce mai mult în terapie pentru atributele sale adaptogene, neuroprotectoare şi antiinflamatorii. Principalii fitocompuşi extraşi din rădăcină, withanolidele, alcaloizii şi flavonoizii, sunt recunoscuţi pentru capacitatea de a diminua stresul oxidativ şi de a proteja împotriva deteriorării ADN-ului, ambele atribute fiind esenţiale pentru conservarea telomerilor. Unele studii indică faptul că Ashwagandha poate spori indirect activitatea telomerazei; cu toate acestea, este necesar un studiu suplimentar pentru a clarifica acest mecanism(31).

Părţile aeriene de Centella asiatica, cunoscută sub numele de Gotu Kola, sunt utilizate pentru efectele de îmbunătăţire cognitivă, de vindecare a rănilor şi neuroprotectoare. Asiaticozidul, madecassozidul şi alte triterpene prezente în Centella asiatica au demonstrat eficacitatea în promovarea căilor de reparare a ADN-ului şi atenuarea stresului oxidativ. Mai mult, aceşti fitocompuşi reglează procesele celulare asociate cu îmbătrânirea şi senescenţa, reducând astfel viteza de scurtare a telomerilor(32).

Concluzii

Scurtarea telomerilor este un fenomen fiziologic inevitabil şi în strânsă legătură cu procesul de îmbătrânire. Acest proces poate fi accelerat de obiceiurile nesănătoase din stilul de viaţă, de calitatea inadecvată a somnului şi de sedentarism.

Multiple studii au subliniat capacitatea diverşilor fitocompuşi de a influenţa în mod benefic lungimea telomerilor. Aceste substanţe pot împiedica scurtarea anormală a telomerilor prin activităţile lor antioxidante şi antiinflamatorii. Cu toate acestea, este de menţionat că eficacitatea acestora depinde în mod semnificativ de calitatea sursei şi de biodisponibilitatea moleculei biologic active. Sunt necesare mai multe investigaţii pentru a stabili dozele şi formele sub care fitonutrienţii ar trebui consumaţi sau administraţi pentru a menţine integritatea telomerilor. Aceasta presupune înţelegerea condiţiilor ideale în care asemenea substanţe chimice oferă avantaje antiîmbătrânire, facilitând astfel strategiile de tratament care ar putea atenua procesele de îmbătrânire.

Deşi cercetările sunt în desfăşurare pentru elucidarea complexităţii telomerilor şi a relaţiilor lor cu influenţele dietetice şi de mediu, adoptarea unui stil de viaţă sănătos este o abordare definitivă şi eficientă pentru încetinirea procesului de îmbătrânire. Tiparele alimentare bogate în fructe, legume, cereale integrale şi grăsimi sănătoase – precum dietele mediteraneene şi nordice – promovează sănătatea generală şi ajută la păstrarea lungimii telomerilor. Integrarea unei diete echilibrate, a unei activităţi fizice consistente şi a unui somn suficient constituie o strategie care poate decelera semnificativ mecanismele biologice ale îmbătrânirii. Practicile integrative de sănătate întăresc capacitatea organismului de a păstra lungimea telomerilor şi de a creşte calitatea vieţii. 

 

Autori pentru corespondenţă: Artistidis Tsatsakis E-mail: aristsatsakis@gmail.com

CONFLICT OF INTEREST: none declared.

FINANCIAL SUPPORT: none declared.

This work is permanently accessible online free of charge and published under the CC-BY.

A grey and black sign with a person in a circle

Description automatically generated

Bibliografie


  1. Apetroaei MM, Fragkiadaki P, Velescu BŞ, et al. Pharmacotherapeutic Considerations on Telomere Biology: The Positive Effect of Pharmacologically Active Substances on Telomere Length. Int J Mol Sci. 2024;25(14):7694. doi:10.3390/ijms25147694.

  2. Amarya S, Singh K, Sabharwal M. Ageing Process and Physiological Changes. În: Gerontology. InTech; 2018. doi:10.5772/intechopen.76249.

  3. Schumacher B, Pothof J, Vijg J, Hoeijmakers JHJ. The central role of DNA damage in the ageing process. Nature. 2021;592(7856):695-703. doi:10.1038/s41586-021-03307-7.

  4. Ji S, Xiong M, Chen H, et al. Cellular rejuvenation: molecular mechanisms and potential therapeutic interventions for diseases. Signal Transduct Target Ther. 2023;8(1):116. doi:10.1038/s41392-023-01343-5.

  5. Ege T, Tao L, North BJ. The Role of Molecular and Cellular Aging Pathways on Age-Related Hearing Loss. Int J Mol Sci. 2024;25(17):9705. doi:10.3390/ijms25179705.

  6. Rossiello F, Jurk D, Passos JF, d’Adda di Fagagna F. Telomere dysfunction in ageing and age-related diseases. Nat Cell Biol. 2022;24(2):135-147. doi:10.1038/s41556-022-00842-x.

  7. Mantadaki AE, Baliou S, Linardakis M, et al. Quercetin Intake and Absolute Telomere Length in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus: Novel Findings from a Randomized Controlled Before-and-After Study. Pharmaceuticals. 2024;17(9):1136. doi:10.3390/ph17091136.

  8. Kakridonis F, Pneumatikos S, Vakonaki E, et al. Telomere length as a predictive biomarker in osteoporosis (Review). Biomed Reports. 2023;19(5):87. doi:10.3892/br.2023.1669.

  9. Carroll CM, Macauley SL. The Interaction Between Sleep and Metabolism in Alzheimer’s Disease: Cause or Consequence of Disease? Front Aging Neurosci. 2019;11. doi:10.3389/fnagi.2019.00258.

  10. AlDabal L. Metabolic, Endocrine, and Immune Consequences of Sleep Deprivation. Open Respir Med J. 2011;5(1):31-43. doi:10.2174/187430640110501003.1

  11. Ludlow AT, Zimmerman JB, Witkowski S, Hearn JW, Hatfield BD, Roth SM. Relationship between Physical Activity Level, Telomere Length, and Telomerase Activity. Med Sci Sport Exerc. 2008;40(10):1764-1771. doi:10.1249/MSS.0b013e31817c92aa.

  12. Song S, Lee E, Kim H. Does Exercise Affect Telomere Length? A Systematic Review and Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. Medicina (B Aires). 2022;58(2):242. doi:10.3390/medicina58020242

  13. Mathers JC. Impact of nutrition on the ageing process. Br J Nutr. 2015;113(S1):S18-S22. doi:10.1017/S0007114514003237.

  14. D’Angelo S. Diet and Aging: The Role of Polyphenol-Rich Diets in Slow Down the Shortening of Telomeres: A Review. Antioxidants. 2023;12(12):2086. doi:10.3390/antiox12122086.

  15. Glenn AJ, Lo K, Jenkins DJA, et al. Relationship Between a Plant‐Based Dietary Portfolio and Risk of Cardiovascular Disease: Findings From the Women’s Health Initiative Prospective Cohort Study. J Am Heart Assoc. 2021;10(16). doi:10.1161/JAHA.121.021515.

  16. Ferro Y, Mazza E, Salvati M, et al. Effects of a Portfolio-Mediterranean Diet and a Mediterranean Diet with or without a Sterol-Enriched Yogurt in Individuals with Hypercholesterolemia. Endocrinol Metab. 2020;35(2):298-307. doi:10.3803/EnM.2020.35.2.298.

  17. Chan R, Leung J, Tang N, Woo J. Dietary patterns and telomere length in community-dwelling Chinese older men and women: a cross-sectional analysis. Eur J Nutr. 2020;59(7):3303-3311. doi:10.1007/s00394-019-02168-.1

  18. Marinescu SC (Nicolescu), Apetroaei MM, Nedea MI (Ilie), et al. Dietary Influence on Drug Efficacy: A Comprehensive Review of Ketogenic Diet–Pharmacotherapy Interactions. Nutrients. 2024;16(8):1213. doi:10.3390/nu16081213.

  19. Pitkänen N, Pahkala K, Rovio SP, et al. Effects of Randomized Controlled Infancy-Onset Dietary Intervention on Leukocyte Telomere Length– The Special Turku Coronary Risk Factor Intervention Project (STRIP). Nutrients. 2021;13(2):318. doi:10.3390/nu13020318.

  20. Leitão C, Mignano A, Estrela M, et al. The Effect of Nutrition on Aging – A Systematic Review Focusing on Aging-Related Biomarkers. Nutrients. 2022;14(3):554. doi:10.3390/nu14030554.

  21. Huhn S, Kharabian Masouleh S, Stumvoll M, Villringer A, Witte AV. Components of a Mediterranean diet and their impact on cognitive functions in aging. Front Aging Neurosci. 2015;7. doi:10.3389/fnagi.2015.0013.2

  22. Baliou S, Ioannou P, Apetroaei MM, et al. The Impact of the Mediterranean Diet on Telomere Biology: Implications for Disease Management – A Narrative Review. Nutrients. 2024;16(15):2525. doi:10.3390/nu16152525.

  23. Pandey KB, Rizvi SI. Plant Polyphenols as Dietary Antioxidants in Human Health and Disease. Oxid Med Cell Longev. 2009;2(5):270-278. doi:10.4161/oxim.2.5.9498.

  24. Ogłuszka M, Lipiński P, Starzyński RR. Effect of Omega-3 Fatty Acids on Telomeres –Are They the Elixir of Youth? Nutrients. 2022;14(18):3723. doi:10.3390/nu14183723.

  25. Farzaneh-Far R. Association of Marine Omega-3 Fatty Acid Levels With Telomeric Aging in Patients With Coronary Heart Disease. JAMA. 2010;303(3):250. doi:10.1001/jama.2009.2008.

  26. Chang X, Dorajoo R, Sun Y, et al. Effect of plasma polyunsaturated fatty acid levels on leukocyte telomere lengths in the Singaporean Chinese population. Nutr J. 2020;19(1):119. doi:10.1186/s12937-020-00626-9.

  27. Crous-Bou M, Molinuevo JL, Sala-Vila A. Plant-Rich Dietary Patterns, Plant Foods and Nutrients, and Telomere Length. Adv Nutr. 2019;10:S296-S303. doi:10.1093/advances/nmz026.

  28. Gombart AF, Pierre A, Maggini S. A Review of Micronutrients and the Immune System–Working in Harmony to Reduce the Risk of Infection. Nutrients. 2020;12(1):236. doi:10.3390/nu12010236.

  29. Liu P, Zhao H, Luo Y. Anti-Aging Implications of Astragalus Membranaceus (Huangqi): A Well-Known Chinese Tonic. Aging Dis. 2017;8(6):868. doi:10.14336/AD.2017.0816.

  30. Ratan ZA, Haidere MF, Hong YH, et al. Pharmacological potential of ginseng and its major component ginsenosides. J Ginseng Res. 2021;45(2):199-210. doi:10.1016/j.jgr.2020.02.004.

  31. Mikulska P, Malinowska M, Ignacyk M, et al. Ashwagandha (Withania somnifera)—Current Research on the Health-Promoting Activities: A Narrative Review. Pharmaceutics. 2023;15(4):1057. doi:10.3390/pharmaceutics15041057.

  32. Kunjumon R, Johnson AJ, Baby S. Centella asiatica: Secondary metabolites, biological activities and biomass sources. Phytomedicine Plus. 2022;2(1):100176. doi:10.1016/j.phyplu.2021.100176

Articole din ediția curentă

GEMOTERAPIE

Gemoderivatul toamnei, Corylus avellana D1 – Extractul din muguri de alun

Sorina Soescu
În fiecare toamnă admir alunii din curte, plini de roade şi oferind cu dărnicie tuturor vieţuitoarelor din ele. Am citit în fitoterapia tradiţională despre posibilitatea folosirii uleiului din alun pentru afecţiuni respiratorii bronşitice sau pentru uz extern, contra durerilor articulare şi calviţiei. ...
ISTORIA FARMACIEI

Personalităţi brăilene din domeniul medico-farmaceutic Partea I – Familia Hepites

Gabriela Vlăsceanu
Brăila, un oraş cu o istorie bogată şi o cultură diversificată, a fost de-a lungul timpului un important centru de dezvoltare nu doar economică şi socială, ci şi intelectuală. ...
ISTORIA FARMACIEI

Farmacişti şi chimişti francezi în perioada napoleoniană (II)

Mihai Burlibaşa, Loredana Sabina Cornelia Manolescu, Andrei Burlibaşa, Maria Antonia Şteţiu, Florentina Căminişteanu, Mircea Popescu, Aura Preda, Oana Elena Amza
Napoleon Bonaparte a fost împăratul Franţei, consolidând şi iniţiind multe reforme ale Revoluţiei Franceze. ...
Articole din edițiile anterioare

SUPLIMENT TOXICOLOGIE

Fumatul şi adicţia de nicotină

Ana Maria Vlăsceanu, Daniela Baconi, Carolina Negrei, Miriana Stan
Fumatul este unul dintre cele mai vechi obiceiuri de pe glob, cu consecinţe extrem de grave privind starea de sănătate a populaţiei (cauzează anual aproximativ şase milioane de decese la nivel mondial). Prin fumat se inhalează mai mult de 4.000 de substanţe toxice, multe fiind substanţe cancerigene. Fumatul a...
EDITORIAL

Despre educaţia noastră continuă

Doina Drăgănescu
Vrem, nu vrem, auzim, utilizăm şi învăţăm aplicaţii ale inteligenţei artificiale....
EDITORIAL

Despre actul electoral

Doina Drăgănescu
Dacă suntem interesaţi de subiectul alegerilor, nu doar prin prisma vieţii personale, în care rezultatul votului individual este semnificativ dacă se suprapune cu cel majoritar exprimat....