Waktu berlalu untuk semua orang, dan itu adalah kenyataan yang tak terbantahkan. Membayangkan kehidupan tanpa kematian tidak mungkin , karena semua bahan organik terdegradasi, kehilangan bentuk dan berubah. Tanpa melangkah lebih jauh, definisi paling tepat yang dapat kita pikirkan untuk mendefinisikan kehidupan dari sudut pandang biologis adalah sebagai berikut: keadaan peralihan antara kelahiran dan kematian.
Waktu berlalu dengan cara yang tidak dapat dicabut, ya, tetapi Anda akan terkejut mengetahui bahwa itu tidak melakukan hal yang sama untuk semua orang. Usia kronologis (kronometrik) menunjukkan pergerakan jarum jam, tetapi besarnya fisik ini tidak ada hubungannya dengan apa yang terjadi di dalam tubuh kita. Fase-fase proses biologis tidak memiliki kualitas atau sifat yang sama dengan proses fisik sejauh mereka hanya berurutan.
Dalam studi fisiologis makhluk hidup, fase-fase suatu proses ditentukan oleh dinamika “proses intrinsik”, dan bukan oleh pemaksaan unsur fisik, seperti jam. Jadi, seorang pecandu alkohol berusia 40 tahun mungkin memiliki hati seorang berusia 80 tahun, misalnya, sementara seorang atlet berusia delapan puluh tahun mungkin memiliki otot-otot tubuh bagian bawah yang khas dari seorang berusia 60 tahun yang tidak banyak bergerak. Waktu berlalu, ya, tetapi usia biologis mungkin berbeda dari yang ditunjukkan kalender .
Banyak parameter yang mengubah usia biologis jaringan hidup sepenuhnya terkait dengan gaya hidup individu, tetapi ada konsep kompleks dan menarik lainnya yang menjelaskan, sebagian, mengapa proses penuaan seluler itu unik dan dapat dipertukarkan. Kita menjelaskan rahasia hidup dan mati dengan istilah yang seru dan bermanfaat: tahu segalanya tentang telomer .
- Artikel terkait: “Apa perbedaan antara usia kronologis dan usia biologis?”
Bagaimana kromosom diatur dan di mana telomer?
Mari kita mulai dari awal, seperti kehidupan itu sendiri. Manusia hadir, di setiap sel kita, DNA tertutup dalam nukleus. Melalui serangkaian proses yang bukan urusan kita di sini, informasi dari DNA diangkut dari nukleus ke ribosom sitoplasma sel, sehingga mereka dapat mensintesis protein. Sintesis protein adalah dasar dari metabolisme makhluk hidup, sehingga dapat dikatakan bahwa DNA mengandung semua informasi yang diperlukan untuk kehidupan seperti itu .
Pada manusia, DNA mengembun menjadi kromatin, membentuk kromosom. Setiap sel non-seksual dalam tubuh kita (secara umum) memiliki 23 pasang kromosom (46 total), 23 di antaranya berasal dari gamet betina (n) dan 23 dari jantan (n), yang bila digabungkan membentuk zigot ( 2n). Bagian-bagian dari kromosom adalah sebagai berikut :
- Film dan matriks: setiap kromosom dibatasi oleh membran yang membungkus zat agar-agar.
- Chromonemes: struktur filamen yang membentuk masing-masing kromatid bersaudara (setiap setengah dari kromosom menjadi kromatid berbentuk “X”)
- Kromomer: suksesi butiran yang menyertai cromonema sepanjang panjangnya.
- Sentromer : tempat bertemunya dua kromatid bersaudara. Bagi kita untuk saling memahami, itu adalah pusat dari “X”.
- Telomer: bagian terminal kromosom, “ujungnya”.
Kita telah meninggalkan bagian tertentu dalam pipa agar tidak tersesat dalam hal teknis, tetapi kita telah menemukan istilah yang menjadi perhatian kita di sini untuk pertama kalinya. Saatnya menjelajahinya secara menyeluruh.
Apa itu telomer?
Berdasarkan apa yang telah kita lihat sejauh ini, telomer mendefinisikan dirinya hampir dengan sendirinya: itu adalah ujung kromosom . Telomer adalah daerah non-coding DNA yang sangat berulang (mereka tidak memiliki informasi yang diperlukan untuk sintesis protein), yang berfungsi untuk memberikan stabilitas kromosom dalam sel eukariotik sepanjang hidup mereka. Berdasarkan keberadaan struktur-struktur ini, kita dapat menjelaskan sebagian dari dua fenomena yang membuat napas setiap manusia terhenti: penuaan dan kanker. Mari kita lihat bagaimana.
1. Selama duplikasi DNA, telomer tidak bereplikasi secara keseluruhan
Sel somatik membelah dengan mitosis dan, agar ini mungkin, DNA sel asli harus diduplikasi, yang akan menghasilkan garis keturunan. Dengan setiap proses replikasi, dan karena karakteristik enzim tertentu yang memungkinkan, telomer menjadi lebih pendek .
Panjang telomer pada manusia menurun pada tingkat 24,8-27,7 pasangan basa per tahun. Dengan waktu dan pembelahan sel, telomer dari kromosom sel keturunan menjadi sangat pendek sehingga sel tidak dapat lagi membelah dan, oleh karena itu, dengan kematian entitas seluler terakhir, terjadi kematian jaringan. Membuat paralel dengan “berjalan keliling rumah”, seolah-olah kita membuang sedikit air setiap kali kita memindahkannya dari satu gelas ke gelas lainnya. Awalnya mungkin tidak terlihat, tetapi setelah mengulangi proses X kali, transfer tidak bisa lagi dilakukan, karena tidak ada air yang tersisa untuk ditransfer.
Untuk alasan ini, telomer dikatakan sebagai penanda usia biologis yang sangat baik : berdasarkan panjangnya, para ilmuwan dapat memperkirakan seberapa jauh suatu kelompok sel, dan dengan demikian seluruh organisme, berada di depan. Pemendekan telomer adalah bagian dari proses penuaan normal, tetapi agen tertentu yang terkait dengan gaya hidup tertentu dapat menyebabkan kerusakan DNA kromosom dan dengan demikian pemendekan telomer lebih cepat.
- Anda mungkin tertarik: “Kromosom: apa itu, karakteristik, dan cara kerjanya”
2. Pentingnya Telomerase
Kita telah menjelaskan mekanisme penuaan, tetapi hal-hal menjadi lebih menarik jika kita tahu bahwa, kedengarannya luar biasa, tubuh itu sendiri memiliki solusi untuk keabadian pada tingkat teoretis, setidaknya pada tahap pertama kehidupan.
Telomerase adalah enzim yang bertanggung jawab untuk mempertahankan panjang telomer dengan menambahkan urutan genetik yang berulang . Proses biologis ini memiliki “trik”: aktivitasnya ada dalam sel-sel garis germinal dan sel-sel hematopoietik tertentu, tetapi sel-sel somatik yang matang menghambat fungsinya setelah lahir. Jadi, organisme itu sendiri yang mengkodekan degradasi terprogramnya.
3. Telomer dan kanker
Studi saat ini menunjukkan bahwa manusia dapat membalikkan proses penuaan seluler jika kita secara artifisial meningkatkan aktivitas telomerase dalam sel somatik yang membentuk jaringan tubuh kita. Sayangnya, ini bisa memiliki efek ganda: dalam pengaturan eksperimental, jika aktivitas telomerase dirangsang dan gen penekan tumor tertentu dinonaktifkan, terjadi keabadian sel yang secara signifikan mendorong pertumbuhan tumor .
Kita melangkah lebih jauh dalam garis pemikiran ini, karena 75-80% kanker yang timbul dari sel somatik menghadirkan aktivitas telomerase. Ini tidak berarti bahwa telomerase menyebabkan kanker, tetapi segala sesuatu tampaknya menunjukkan bahwa tingkat tinggi enzim ini merupakan indikasi yang jelas dari kemungkinan keganasan tumor. Jika sebuah sel abadi, ia dapat bereplikasi tanpa batas: kita menjelaskan hampir kata demi kata pembentukan kanker.
Berdasarkan premis ini, berbagai perawatan anti-telomerase sedang dikembangkan di bidang eksperimental. Dalam kultur sel, hasilnya menjanjikan untuk sedikitnya: di beberapa garis sel kanker, dengan menghambat aktivitas telomerase, kematian spontan garis terjadi setelah sekitar 25 pembelahan , karena telomer diperpendek dan tidak dapat diganti sama sekali.
Ringkasan
Setelah terpapar data seperti ini, rasanya tidak mungkin untuk tidak berpengharapan. Kanker adalah salah satu masalah kesehatan yang paling penting dan tragis saat ini, karena setiap kematian dan setiap tokoh ada cerita perjuangan, kesedihan dan harapan. Tumor neoplastik bukan hanya sekelompok sel yang tumbuh di luar kendali: itu adalah ketakutan, pertempuran sains melawan fisiologi, penerimaan atau penolakan dan, dalam kasus terburuk, hilangnya nyawa lebih awal.
Mekanisme penuaan seluler membantu kita memahami penuaan jaringan dan proses yang menyebabkan kematian, tetapi tujuan utamanya bukanlah untuk menemukan keabadian. Tantangan sebenarnya hari ini adalah untuk menyelamatkan semua kehidupan yang digantung oleh sekelompok sel pemberontak yang bermutasi untuk berbalik melawan tuan rumah mereka.
Referensi bibliografi:
- Arvelo, F., & Morales, A. (2004). Telomer, telomerase dan kanker. Undang-Undang Ilmiah Venezuela, 55, 288-303.
- Couto, AB (2008). Telomerase: mata air awet muda bagi sel. Medisur: Jurnal Elektronik Ilmu Kedokteran di Cienfuegos, 6 (2), 68-71.
- Pengaruh pada gaya hidup telomer dan umur panjang, genotipe. Dikumpulkan pada 4 Maret di https://genotipia.com/estilo-vida-telomeros-longevidad/
- Membrive Moyano, J. (2017). Enzim telomerase sebagai target terapi.
- Moyzis, RK (1991). Telomer manusia. Penelitian dan ilmu pengetahuan, (181), 24-32.
- Salamanca-Gómez, F. (1997). Telomerase. Mengabadikan tanpa memfitnah. Gac Med Mex, 8, 385.
- Telomer, NIH. Diakses pada 4 Maret di https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Telomero
- Vargas, E., & Espinoza, R. (2013). Waktu dan usia biologis. Arbor, 189 (760), 022.