Hayflickin raja

Hayflickin raja on solubiologissa yleisesti tunnettu asia. Sen keksi vuonna 1961 Kalifornian yliopiston anatomian professori Leonard Hayflick. Hän osoitti, että ihmissikiön solut – laboratorion soluviljelmissä – jakauduttuaan noin 50 kertaa alkoivat nopeasti vanheta ja ne kuolivat noi 80 jakautumiskerran jälkeen. Kun Hayflick sitten tutki 70-vuotiaan ihmisen solujen jakautumista, tuli raja vastaan jo 20–30 mitoosin eli jakautumisen jälkeen. Jokaisen ihmisen soluissa on siis eräänlainen aikakello tai tiimalasi, joka säätää sen eliniän. Tälle ilmiölle annettiin nimeksi Hayflickin raja.

Hayflick havaitsi lisäksi, että solujen DNA:ssa, kromosomin kärjessä, on pieni osa, nimeltään telomeeri, joka säätää solun jakautumista. Telomeeri lyhenee joka kerta kun solu jakautuu. Noin 50 jakautumisen jälkeen telomeeri on lyhentynyt niin paljon, ettei solu enää kykyne jakaantun. Se joutuvat kriisiin, vanhenee nopeasti ja kuolee pois. Solun vanheneminen näkyy selvästi mikroskoopissa.

Ihmisen telomeerien rakenteita.
Klikkaa kuvan telomeerien päihin, niin saat esille lisää kuvia.

Vain siittiösoluissa ja syöpäsoluissa telomeeri säilyi jakautumisesta huolimatta. Syöpäsolulta puuttuu "ohjelmoitu kuolema" eli apoptoosi, ja siksi voi jakaantua jopa tuhansia kertoja.

Vuonna 1984 löytyi telomeeria suojaava entsyymi, telomeraasi. Viisi vuotta myöhemmin sama entsyymi löydettiin syöpäsoluista. Nyttemmin on myös löydetty telomeraasin tuotantoa säätelevä geeni, mutta vaikka ihmisen ikääntymistä sääteleviä varsinaisia "kellogeenejä" olisikin vain muutama, voi toissijaisia säätelygeenejä olla jopa 7000. Kun yhdenkin geenin muuntaminen on äärimmäisen monimutkainen toimenpide, on selvää, että 7000 geenin manipulointi on mahdotonta. Tutkijat uskovat kuitenkin voivansa pidentää ihmisen elinikää tulevaisuudessa muutamalla vuosikymmenellä.

Australialaiset, englantilaiset ja kiinalaiset tutkijat ovat osoittaneet, että karnosiinin lisäys ihmisen viljeltyihin ihosoluihin (fibroblasteihin) lisää niden kykyä rikkoa Hayflickin raja. Kiinalaistutkimuksen mukaan karnosiini hidastaa telomeerien lyhenemistä ja suojaa DNA:ta vaurioilta. Näin karnosiini hidastaa solujen vanhemismuutoksia.

Shao L, Li QH, Tan Z. l-Carnosine reduces telomere damage and shortening rate in cultured normal fibroblasts. Biochem Biophys Res Commun. 2004 Nov 12;324(2):931-6. [PubMed]