ทำไมเราถึงแก่ชรา? (ตอนที่ 7/12) ... การหดสั้นของเทโลเมียร์ (Telomere Shortening)

เทโลเมียร์ เป็นส่วนปลายสุดของโครโมโซม ทำหน้าที่เป็นหมวกสวมที่ปลายโครโมโซม เพื่อป้องกันปลายโครโมโซมไม่ให้หลุดลุ่ยหรือหลอมรวมกับโครโมโซมอื่นๆ เป็นการป้องกันการสูญเสียข้อมูลพันธุกรรมในกระบวนการทำซ้ำโครโมโซม

ทุกครั้งหลังจากเซลล์แบ่งตัว จะมีการสูญเสียบางชิ้นส่วนขนาดเล็กของเทโลเมียร์ออกไป เป็นผลให้เทโลเมียร์สั้นลงเรื่อยๆ จนกระทั่งความยาวเทโลเมียร์สั้นถึงจุดหนึ่งจะกระตุ้นให้เกิดการเสื่อมสลายของเซลล์หรือตายได้ ความยาวนี้จะจำกัดจำนวนครั้งที่เซลล์จะสามารถแบ่งตัวซ้ำๆ ได้ เรียกว่า ขีดจํากัด Hayflick (Hayflick Limit)

Telomere shortening มีความสัมพันธ์กับการเกิดโรคที่เกี่ยวข้องกับการแก่ เช่น

• โรคหัวใจ: Telomere shortening เป็นตัวบ่งชี้ของการเสื่อมสภาพของ DNA และการทำงานผิดปกติของเซลล์ ซึ่งส่งผลต่อการพัฒนาของการอุดตันหรือตีบตันของหลอดเลือดหัวใจ (atherosclerosis) และการตายของกล้ามเนื้อหัวใจ (myocardial infarction)
• โรคมะเร็ง: Telomere shortening เป็นตัวป้องกันการแบ่งตัวที่ไม่จำกัดของเซลล์มะเร็ง แต่ในบางกรณี เซลล์มะเร็งสามารถใช้เอนไซม์ telomerase เพื่อยืดหยุ่น telomere และชะลอการเข้าสู่ senescence หรือ apoptosis ได้ ทำให้เซลล์มะเร็งมีชีวิตยืนยาวและกระจายไปยังส่วนต่างๆของร่างกาย
• โรคอัลไซเมอร์: Telomere shortening เป็นผลจาก oxidative stress ที่เป็นต้นเหตุของการทำลาย DNA และการผิดปกติของไมโตคอนเดรียในเซลล์ประสาท ทำให้เกิดการสูญเสียความจำและการเสื่อมของสมอง
• โรคไต: Telomere shortening เป็นตัวบ่งชี้ของการเสื่อมสภาพของเซลล์ไต ทำให้เกิดการลดลงของการทำงานของไตและการเกิดโรคไตเรื้อรัง

Telomere shortening ยังส่งผลต่อการป้องกันการติดเชื้อและการตอบสนองต่อการอักเสบ เนื่องจาก telomere shortening ทำให้เซลล์ภูมิคุ้มกัน (immune cells) ไม่สามารถแบ่งตัวและทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้ร่างกายมีความอ่อนแอต่อเชื้อโรคและการเกิดการอักเสบที่ผิดปกติ

Telomere shortening เป็นกระบวนการที่ไม่สามารถหยุดได้ตามปกติ แต่มีวิธีบางอย่างที่สามารถชะลอหรือยืดหยุ่น telomere shortening ได้ เช่น

• เพิ่มการใช้เอ็นไซม์ telomerase ที่สามารถเพิ่มความยาวของเทโลเมียร์ได้
• ป้องกัน oxidative stress ที่เป็นต้นเหตุของการทำลาย DNA เราสามารถป้องกันได้โดยการใช้ antioxidants (สารต้านออกซิเดชัน) เช่น vitamin C, vitamin E, glutathione, coenzyme Q10, melatonin, resveratrol, curcumin, green tea extract, และ polyphenols เป็นต้น
• เปลี่ยนพฤติกรรมการดำเนินชีวิต เช่น หลีกเลี่ยงการสูบบุหรี่, ดื่มแอลกอฮอล์ และความเครียด, เพิ่มการออกกำลังกาย, และรับประทานอาหารที่มีประโยชน์ เช่นผัก, ผลไม้, ถั่ว, ธัญพืช, และอาหารที่มี omega-3 fatty acids สามารถช่วยลด oxidative stress และเพิ่มความยาวของเทโลเมียร์ได้

อย่างไรก็ตาม ความยาวของเทโลเมียร์ไม่ใช่ตัวบ่งชี้ที่น่าเชื่อถือของอายุชีวภาพ (Biological Age) เนื่องจากอาจจะมีความแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคลและเนื้อเยื่อ นอกจากนี้การสั้นลงของเทโลเมียร์ไม่ใช่สาเหตุของความชราเพียงอย่างเดียว เนื่องจากมีกลไกอื่นๆ มาเกี่ยวข้อง เช่น การเปลี่ยนแปลงของ epigenetic, ความผิดปกติของไมโตคอนเดรีย, ความเสถียรของยีน, ความเสื่อมสภาพของเซลล์, ความอ่อนล้าของเซลล์ต้นกำเนิด และ การสื่อสารระหว่างเซลล์ที่เปลี่ยนแปลงไป

ดังนั้นแม้ว่าการหดสั้นเทโลเมียร์เป็นสิ่งสําคัญของความแก่ชรา แต่ก็ไม่ใช่ทั้งหมด การแก่ชราเป็นกระบวนการที่ซับซ้อนและมีหลายปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุลและระดับเซลล์จํานวนมาก เกิดเป็นปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ร่วมกับปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมด้วย

เพื่อที่จะเข้าใจว่าทําไมเราถึงแก่ชราอายุ และวิธีที่เราสามารถชะลอวัยหรือย้อนกลับได้ เราจึงจําเป็นต้องศึกษาปัจจัยเหล่านี้ทั้งหมดและปฏิกิริยาของมัน

===========================

อ้างอิง:-

- Frontiers | Telomere Length as a Marker of Biological Age: State-of-the-Art, Open Issues, and Future Perspectives (frontiersin.org)

- The Telomere Theory of Aging (verywellhealth.com)

- Telomeres: Definition, Structure, Shortening and Role in Ageing (byjus.com)

- Telomeres: The Role of Shortening in Cancer and Aging, How to Avo (healthline.com)