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Telomeraseaktivität beschreibt die Fähigkeit des Enzyms Telomerase, verkürzte Telomere zu verlängern und so Zellen vor Alterung zu schützen. Sie spielt eine zentrale Rolle in Zellbiologie, Krebsforschung und Alterungsprozessen.
Telomeraseaktivität beschreibt die Fähigkeit des Enzyms Telomerase, verkürzte Telomere zu verlängern und so Zellen vor Alterung zu schützen. Sie spielt eine zentrale Rolle in Zellbiologie, Krebsforschung und Alterungsprozessen.
Die Telomeraseaktivität beschreibt die biochemische Funktion des Enzyms Telomerase, das die schützenden Endabschnitte der Chromosomen – die sogenannten Telomere – verlängern oder erhalten kann. Telomere sind repetitive DNA-Sequenzen am Ende jedes Chromosoms, die das Erbgut vor Schädigung schützen. Bei jeder Zellteilung werden diese Abschnitte kürzer. Die Telomerase wirkt diesem Prozess entgegen, indem sie verlorene DNA-Sequenzen wieder anfügt.
Telomerase ist ein Ribonukleoprotein-Enzym, das aus einer katalytischen Proteinuntereinheit (TERT, Telomerase Reverse Transcriptase) und einer RNA-Komponente (TERC, Telomerase RNA Component) besteht. Die RNA-Komponente dient als Matrize, nach der die DNA-Sequenz an die Telomere angehängt wird.
Die schrittweise Verkürzung der Telomere gilt als biologische Uhr der Zelle. Erreichen die Telomere eine kritische Mindestlänge, tritt die Zelle in einen Zustand irreversibler Teilungsunfähigkeit ein, die sogenannte replikative Seneszenz. Dieser Mechanismus schützt den Organismus einerseits vor unkontrolliertem Zellwachstum, führt andererseits aber auch zur Gewebealterung und zum Funktionsverlust von Organen.
Eine niedrige Telomeraseaktivität in Stammzellen wurde mit beschleunigter Alterung und altersassoziierten Erkrankungen in Verbindung gebracht. Umgekehrt kann eine übermäßige Telomeraseaktivität die Entstehung von Tumoren begünstigen.
In etwa 85–90 % aller menschlichen Tumoren ist eine erhöhte Telomeraseaktivität nachweisbar. Krebszellen reaktivieren das Enzym, um der normalen Alterungsgrenze zu entgehen und sich unbegrenzt teilen zu können. Dies macht die Telomerase zu einem wichtigen Zielmolekül in der Krebsforschung. Sogenannte Telomerase-Inhibitoren werden als mögliche Krebstherapeutika untersucht, die das Wachstum von Tumorzellen stoppen sollen, indem sie die Telomeraseaktivität hemmen.
Die Telomeraseaktivität kann in Laborproben mithilfe spezifischer Verfahren gemessen werden. Das bekannteste Nachweisverfahren ist der TRAP-Assay (Telomeric Repeat Amplification Protocol), bei dem Telomerase-Produkte aus Zellextrakten mittels PCR amplifiziert und analysiert werden. Diese Methode wird in der onkologischen Forschung und zunehmend auch in der Diagnostik eingesetzt.
Die Steuerung der Telomeraseaktivität ist ein aktives Forschungsfeld, das Perspektiven für verschiedene medizinische Bereiche eröffnet:
Verschiedene Lebensstilfaktoren und biologische Signale beeinflussen die Telomeraseaktivität:
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