021-22889554
021-26703715
مشاوره آموزشی رایگان

021-22889554  |  021-26703715 مشاوره آموزشی رایگان

مطالعه سلول‌هایی که هرگز پیر نمی‌شوند

Elizabeth Blackburn

The science of cells that never get old

What makes our bodies age ... our skin wrinkle, our hair turn white, our immune systems weaken? Biologist Elizabeth Blackburn shares a Nobel Prize for her work finding out the answer, with the discovery of telomerase: an enzyme that replenishes the caps at the end of chromosomes, which break down when cells divide. Learn more about Blackburn's groundbreaking research -- including how we might have more control over aging than we think.


تگ های مرتبط :

Aging, Biology, Bioethics
پایان از کجا آغاز می‌شود؟ خب، برای من همه چیز از این کوچولو آغاز شد. این جاندار دوست‌داشتنی -- خب، به نظر من دوست‌داشتنی است -- اسمش هست تتراهایمنا و جانداری تک‌سلولی است. اسم دیگرش هست کف آبگیر. بله، درسته، من با این کف‌آبگیر سروکار دارم. اصلاً تعجبی نداشت که دانشمند شدم. من خیلی دور از اینجا بزرگ شدم، و وقتی بچه بودم، تا سرحد مرگ نسبت به هر چیز زنده کنجکاو بودم. عروس‌های دریایی سمی و کشنده را برمی‌داشتم و برایشان آواز می‌خواندم. و خوب در آغاز زندگی حرفه‌ای تا سرحد مرگ نسبت به راز‌های بنیادی
اساسی‌ترین واحد‌های سازندهٔ حیات کنجکاو بودم، و خوشبختانه در جامعه‌ای زندگی می‌کردم که این کنجکاوی در آن ارزشمند بود. اکنون برای من، این جانور کف ابگیر تتراهایمنا یک راه عالی برای مطالعه راز‌های اساسی بود که بیش از همه نسبت به آنها کنجکاو بودم: آن گره‌های DNA در سلول‌هایمان که کروموزوم نام دارند. و دلیل آن این بود که من راجع به انتها‌ی کروموزوم‌ها که به نام تلومر شناخته می‌شود کنجکاو بودم. اکنون، زمانی که من تحقیقاتم را شروع کردم، تمام چیزی که می‌دانستیم این بود که تلومر از انتهای کروموزوم حفاظت می‌کند. و هنگام تقسیم سلول‌ها مهم بود. بسیارمهم.
اما من می‌خواستم بفهمم تلومر از چه چیزی تشکیل شده؟ و برای آن، به مقدار زیادی از آن احتیاج داشتم. و از قضا این تتراهایمنای کوچک بامزه، کوموزوم‌های خطی کوتاه زیادی دارد، حدود ۲۰٫۰۰۰عدد، پس تعداد زیادی هم تلومر دارد. و من کشف کردم که تلومر از قطعات DNA غیر رمزگذار درست در انتهای کروموزوم ساخته شده است. اما مشکلی هست. ما همه در ابتدا از یک تک سلول زندگی را شروع کردیم. بعد به توان دو رسید. بعد دو شد چهار. چهار شد هشت. و ادامه پیدا کرد تا اینکه ۲۰۰ میلیون میلیارد سلول بدن بالغ‌مان را می‌سازد.
و برخی از این سلول‌ها باید هزاران بار تقسیم شوند. درحقیقت، همین حالا هم که من در مقابل شما ایستاده‌ام، در سراسر بدن من، سلول ها دیوانه‌وار در حال نو شدن هستند تا من را سرپا نگه دارند. پس هر زمان که یک سلول تقسیم می‌شود، تمام DNA آن باید کپی شوند، تمام DNAهای رمزگذار داخل کروموزوم‌هایشان، چون دستورالعمل حیاتی را با خودشان حمل می‌کنند. تا سلول‌های ما به خوبی کار کنند. بنابراین، سلول‌های قلب می‌توانند ضربان را ثابت نگه دارند. که من به شما قول می‌دهم الان این کار را نمی‌کنند. و سلول‌های ایمنی من می‌توانند با باکتری‌ها و ویروس‌ها بجنگند.
و سلول‌های مغز ما می‌توانند اولین بوسه ما را یادآوری کنند و به یادگیری در طول زندگی ادامه دهند. اما یک اشتباه کوچک در مسیر همانند سازی DNA وجود دارد. که یکی از حقایق زندگی است. هر بار که سلول تقسیم می‌شود و DNA همانندسازی می‌شود، انتهای DNA کمی کوتاه‌تر می‌شود، مقداری از همان DNA تلومری. و به این مثل یک سرپوش محافظت کننده از انتهای بند کفشتان فکر کنید. آنها از بند کفش یا کروموزوم‌ها در برابر فرسوده شدن حفاظت می‌کنند، و زمانی که خیلی کوتاه شود، می‌افتد، واین تلومر کوتاه شده، به سلول سیگنال می‌فرستد. "دیگر از کروموزوم حفاظت نخواهد شد."
این یک پیام دارد. زمان مرگ. بنابراین، پایان داستان. خب،متاسفم، نه به این سرعت این نمی‌تواند پایان داستان باشد. چون زندگی هنوز روی زمین جریان دارد. پس کنجکاو بودم: اگر چنین ساییده شدن و پاره شدنی عادی است، چگونه روی زمین، مادر طبیعت مطمئن می‌شود که ما می‌توانیم کروموزم‌هایمان را سالم نگه داریم؟ اکنون، آن کف آبگیر، تتراهایمنای کوچک را به خاطر دارید؟ عجیب‌ترین مسئله این است، سلول‌های تتراهایمنا هرگز پیر نشده و نمی‌میرند. تلومر‌های آن‌ها در مسیرشان کوتاه نمی‌شوند. گاهی بلندتر هم می‌شوند.
چیز دیگری در کار است، و باور کنید که آن چیزها در هیچ کتابی نبود. بنابراین، کار کردن در آزمایشگاه من با دانشجویی فوق العاده، کارول گریدر -- من و کارول، جایزه نوبل را در این کار با هم شریک شدیم. ما اجرای آزمایش‌ها را شروع کردیم، و کشف کردیم که سلول‌ها چیز دیگری هم دارند. این آنزیمی بود که تا آن زمان ناشناخته بود که می‌توانست تلومرها را، دوباره بلندتر کند و ما اسم آن را تلومراز گذاشتیم. و زمانی که تلومراز‌های تتراهایمنا را حذف کردیم، تلومرهایشان کوتاه شده و آنها مردند. بنابراین به لطف تلومراز‌ فراوان‌شان بود که کف آبگیرهای ما هرگز پیر نمی‌شدند.
بله، حالا، این پیامی شگفت انگیز و مفید برای ما انسان‌ها از طرف کف آبگیر است، چون معلوم شد وقتی سن ما انسان‌ها بالا می‌رود، تلومرهایمان کوتاه می‌شوند، و به طور قابل ملاحظه، نتیجه این کوتاه شدن پیری ماست. به طور کلی، هرچه تلومر‌های شما بلندتر باشند، برای شما بهتر است. این کوتاه شدن بیش از حد تلومرها است که باعث می‌شود ما پیرشدن را، احساس کرده و ببینیم. سلول‌های پوست من شروع به مردن می‌کنند، و من خطوط و چین خوردگی‌ها را می‌بینم. رنگدانه‌های مو می‌میرند، و شما سفیدی آن را می‌بینید.
سلول‌های ایمنی می‌میرند، و خطر ابتلای شما به بیماری بیشتر می‌شود. درحقیقت انبوهی از مقالات ۲۰ سال اخیر کاملا شفاف نشان داده که کوتاه شدن تلومر، خطر بیماری‌های قلبی عروقی، آلزایمر، سرطان‌های مختلف و دیابت را افزایش می‌دهد. شرایطی که باعث مرگ خیلی از ما می‌شود. بنابراین، باید فکری در این باره کنیم. چه اتفاقی می‌افتد؟ این کوتاه شدن را می بینیم و پیری را احساس می‌کنیم، بله. تلومر‌های ما در جنگ با کوتاه شدن، به سرعت شکست می‌خورند. و کسانی از ما که احساس جوانی طولانی‌تری می‌کنند،
مشخص شد که تلومرهایشان برای مدت زمان بیشتری، بلندتر باقی مانده‌اند، و احساس جوانی را گسترش می‌دهند، و خطری که همه ی ما هرچه از تولد بیشتر دور می‌شویم بیشتر از آن می‌ترسیم را کاهش می‌دهند. خب به نظر دیوانگی است. حالا، اگر تلومر‌های من به این که من به سرعت پیر می‌شوم مربوط هستند، اگر آن‌ها با تلومراز دوباره ساخته می‌شوند، پس تمام کاری که باید برای برعکس کردن علائم پیری بکنم این است، که بفهمم از کجا می‌توانم یک شیشه خیلی بزرگ تلومراز درجه یک ارگانیک بخرم، نه؟
بسیارعالی! مشکل حل شد. (تشویق کردن) اما نه به این سرعت، متاسفم. حیف که اینطور نیست. بسیار خب، چرا؟ چون ژنتیک انسانی به ما آموخته که زمانی که به تلومراز ما می‌رسیم ما انسان‌ها روی لبه چاقو زندگی می‌کنیم. بسیارخب، به بیان ساده، بله، افزایش تلومراز، خطر برخی بیماری‌ها را کاهش می‌دهد. اما همچنین خطر سرطان‌های خاص و بدخیم را هم افزایش می‌دهد. پس حتی اگر بتوانید آن بطری غول‌پیکر تلومراز را بخرید، و سایت‌های فروش زیادی هم هست، که چنین محصولات مشکوکی بفروشد،
مشکل این است که خطر ابتلا به سرطان‌تان را بالا می‌برید. و ما این را نمی‌خواهیم. بسیار خب، نگران نباشید. چون، به نظر من خنده‌دار است که الان، می دانید، خیلی‌ها ممکن است فکر کنند، خب، من ترجیح می‌دادم مثل کف آبگیر باشم. (خنده) برای ما انسان چیز‌هایی وجود دارد، در داستان تلومر‌ها و حفاظت شان. ولی من می‌خواهم چیزی را شفاف کنم، این مربوط به افزایش طول عمر انسان یا نامیرایی نیست. مربوط به دوران سلامتی است. دوران سلامتی، تعداد سال‌هایی است که شما بیماری ندارید، سلامت هستید، بارور هستید،
و به شدت از زندگی لذت می‌برید. دوران بیماری چیزی برعکس دوران سلامتی است. زمانی که احساس پیری، بیماری، و مردن می‌کنید. پس سوال اصلی پیش می‌آید، اگر من نمی‌توانم تلومراز را سر بکشم، آیا می توانم طول تلومرهایم را کنترل کنم؟ برای بهترشدن من و سلامتی من، بدون خطر آن سرطان‌های نابود کننده؟ درسته؟ خب، اکنون سال ۲۰۰۰ است. آن زمان، برای سال‌های طولانی با خوشحالی بسیار، تلومر‌های ریزه میزه را به طور دقیق بررسی می‌کردم، که روانشناسی به اسم الیزا اپِل، به آزمایشگاهم آمد،
خب، تخصص الیزا در اثرات استرس‌های روانی شدید و سخت بر سلامت ذهن و بدن ما است. و آن جا در آزمایشگاه من ایستاده بود، و طعنه‌آمیز داشت به راه ورود به مرده شور خانه نگاه می‌کرد -- (خنده) و او سوالی بسیار مهم از من داشت. از من پرسید، "چه اتفاقی برای تلومرهای کسانی که استرس زیادی دارند می‌افتد؟" ببینید، او افرادی را مطالعه می‌کرد که از اعضای بیمار خانواده نگهداری می‌کنند، و مخصوصا مادر کودکانی با شرایط دشوار، با اختلال روده یا اوتیسم، هر چه که فکر کنید -- گروهی که به وضوح تحت استرس روانی شدید و طولانی هستند. باید بگویم، سوال او
من را عمیقاً تغییر داد. ببینید، تمام این مدت به تلومرها به عنوان ابزار‌های کوچک و ساختار‌های ملکولی که هستند، و ژن‌هایی که آنها را کنترل می‌کنند، فکر می‌کردم. و زمانی که الیزا درباره مطالعه مراقبت کننده‌ها پرسید، ناگهان تلومرها را در افقی تازه دیدم. من فراتر از ژن و کروموزوم را در زندگی مردم واقعی که مطالعه می‌کردیم دیدم. من خودم هم مادرم، و در آن لحظه، با دیدن تصویر زنانی که با کودکی با شرایط خیلی سخت و اغلب بدون هیچ کمکی زندگی می‌کنند، متأثر شدم.
و این زنان، به سادگی، اغلب‌شان شکسته به نظر می‌رسند. پس آیا ممکن است تلومر‌های آن‌ها نیز فرسوده و کوتاه شده باشند؟ و کنجکاوی گروهی ما زیاد شد. الیزا برای اولین مطالعه ما گروهی از مادران مراقب را انتخاب کرد. و ما می‌خواستیم بپرسیم: ارتباط بین طول تلومر‌های آنها با تعداد سال‌هایی که مشغول مراقبت از کودکانی با شرایط حاد هستند چیست؟ ۴ سال گذشت و روزی رسید که تمامی نتایج به دست آمد، و الیزا به اولین نمودار پراکندگی ما نگاه کرد و به نفس نفس افتاد، زیرا الگویی در اطلاعات بود،
و این دقیقا همان شیبی بود که می‌ترسیدیم وجود داشته باشد. درست روی برگه بود. هرچه سال‌های طولانی تری مادر در شرایط مراقبت کردن بود، بدون توجه به سن او، تلومرهایش کوتاه تر بود. و هرچه بیشتر شرایط پر استرسش را درک می‌کرد، تلومراز هایش کمتر و تلومرهایش کوتاه‌تر می‌شدند. بنابراین ما چیزی ناشنیده را کشف کردیم: هر چه استرس بیشتری داشته باشید، تلومری کوتاه تر خواهید داشت. به این معنا که شما سریع‌تر قربانی دوره بیماری می‌شوید و شاید مرگی نا به هنگام. یافته‌های ما می‌گویند حوادث زندگی مردم،
و راهی که به این حوادث پاسخ می‌دهیم، می تواند اینکه چگونه از تلومر‌هایتان نگهداری کنید را تغییر دهد. پس طول تلومر فقط به عمر بستگی ندارد. سوال الیزا از من، وقتی که برای اولین بار به آزمایشگاه من آمد و آن سوال بسیار مهم را پرسید. اکنون، خوشبختانه، در اطلاعاتمان امیدی مخفی وجود داشت. ما متوجه شدیم بعضی از مادرها، با وجود مراقبت از کودکان‌شان برای سال‌های زیاد، قادر به نگهداری تلومر‌هایشان بودند. مطالعه این زنان نشان داد که آنها نسبت به استرس مقاوم هستند. به نحوی آنها توانسته بودند شرایط خود را نه به عنوان تهدیدی هر روزه تجربه کنند،
بلکه به عنوان یک چالش به آن نگاه می‌کردند. و این بینشی مهم به ما می‌دهد: ما روی نحوه پیر شدن‌مان، حتی در سطح سلول‌هایمان هم کنترل داریم. بسیار خب، کنجکاوی ابتدایی ما فراگیر شد. هزاران دانشمند از رشته‌های مختلف، تجربه‌های شان را به تحقیق تلومر اضافه کردند. و یافته‌هایشان را به اشتراک گذاشتند. بیش از ۱۰٫۰۰۰ مقاله علمی و تعداد آن در حال افزایش است. بنابراین چندین مطالعه، یافته‌های اولیه ما را تایید کردند. بله، استرس شدید برای تلومرها مضر است. و اکنون خیلی از ما می‌دانیم، بیشتر از چیزی که بتوانیم تصور کنیم
روی فرایند پیری کنترل داریم. چند مثال: مطالعه‌ای از دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس روی افرادی که سال‌های طولانی از بیمار زوال عقل مراقبت می‌کنند، و به ظرفیت محافظت تلومر مراقبان نگاهی کردند و متوجه شدند که ظرفیت‌شان با تنها روزی ۱۲ دقیقه تمرین نوعی مراقبه، به مدت دو ماه، بهتر شد. مهم، نگرش است. اگر شما فردی منفی‌نگر هستید، موقعیتی پر استرس را با واکنشی استرسی می‌بینید، به این معنی که اگر رئیس شما می‌خواهد شما را ببیند، و شما خودکار فکر می‌کنید "قرار است اخراج شوم،"
و فشار خون‌تان بالا می‌رود، و میزان هورمون استرس، کورتیزول شما بالا می‌رود، و بالا می‌ماند، در طول زمان، ماندگاری بالای کورتیزول در واقع تلومراز شما را کاهش می‌دهد. برای تلومرتان خوب نیست. از طرف دیگر، اگر استرس را مثل چالشی که باید با آن در گیر شد ببینید، خون به مغز و قلب شما می‌رسد، و شما تجربه‌ای کم ولی هیجانی از افزایش کورتیزول دارید. و با تشکر از آن عادت به نگرش "بیا ببینم،" تلومر‌های شما خوب عمل می‌کنند. پس ... همه ی این‌ها به ما چه می‌گویند؟
تلومر‌های شما خوب عمل می‌کنند، شما قدرت تغییر اتفاقی که در تلومر‌هایتان می‌افتد را دارید. اما کنجکاوی ما فقط بیشتر و بیشتر شد، زیرا متعجب شده بودیم، پس فاکتور‌های بیرونی ما چطور؟ آن‌ها هم می‌توانند به این صورت روی نگهداری تلومر موثر باشند؟ می دانید، ما انسان‌ها به شدت اجتماعی هستیم ممکن است تلومر‌های ما نیز همین اندازه اجتماعی باشند؟ نتایج تکان دهنده بود. در اوایل کودکی، بی‌توجهی عاطفی، خشونت، زورگویی و تبعیض همگی بر تلومر‌هایتان اثر می‌گذارند، و اثرات بسیار طولانی مدت هستند.
می‌توانید تاثیر روی کودکانی که سال‌ها در جنگ زندگی می‌کنند را تصور کنید؟ مردمی که به همسایه خود اعتماد نمی‌کنند و در همسایگی خود احساس امنیت ندارند، تلومری کوتاه‌تر دارند. پس آدرس شما روی تلومرتان تاثیر دارد. روی دیگر سکه، روابط محکم، ازدواج طولانی، دوستی طولانی مدت، همه، نگهداری تلومر را بهتر می‌کند. همه این‌ها به ما چه می‌گویند؟ می گویند که من قدرت تاثیر بر تلومر خودم را دارم، همچنین من قدرت تاثیر بر تلومر شما را هم دارم.
مطالعه تلومر به ما می‌گوید که همه ما چقدر به هم پیوسته هستیم. ولی من هنوز هم کنجکاوم. و شگفت زده می‌شوم میراث ما برای نسل‌های بعد چیست؟ آیا روی زنان و مردان جوان آینده، که کنجکاوانه برای حل سوالی که امروز حتی نمی‌دانیم یک سوال است با میکروسکوپ به جاندار کوچک بعدی،‍ به کف آبگیر کوچک بعدی نگاه می‌کنند، سرمایه گذاری می‌کنیم؟ می‌تواند سوالی باشد که روی کل جهان اثر بگذارد. و شاید، شاید شما راجع به خودتان کنجکاو باشید. حالا که می‌دانید چگونه از تلومرتان محافظت کنید آیا کنجکاو هستید که با آن همه سال‌هایی
که از سلامتی غافل بودید چه خواهید کرد؟ و حالا که شما می‌دانید می‌توانید روی تلومر بقیه اثر بگذارید، آیا کنجکاو هستید که چگونه تفاوتی ایجاد خواهید کرد؟ و اکنون که می‌دانید قدرت کنجکاوی، چگونه می‌تواند دنیا را تغییر دهد، چگونه اطمینان حاصل خواهید کرد که جهان به خاطر نسل‌های که بعد از ما می‌آیند روی کنجکاوی سرمایه گذاری خواهد کرد؟ متشکرم. (تشویق)
Where does the end begin? Well, for me, it all began with this little fellow. This adorable organism -- well, I think it's adorable -- is called Tetrahymena and it's a single-celled creature. It's also been known as pond scum. So that's right, my career started with pond scum. Now, it was no surprise I became a scientist. Growing up far away from here, as a little girl I was deadly curious about everything alive. I used to pick up lethally poisonous stinging jellyfish and sing to them. And so starting my career,
I was deadly curious about fundamental mysteries of the most basic building blocks of life, and I was fortunate to live in a society where that curiosity was valued. Now, for me, this little pond scum critter Tetrahymena was a great way to study the fundamental mystery I was most curious about: those bundles of DNA in our cells called chromosomes. And it was because I was curious about the very ends of chromosomes, known as telomeres. Now, when I started my quest, all we knew was that they helped protect the ends of chromosomes. It was important when cells divide.
It was really important, but I wanted to find out what telomeres consisted of, and for that, I needed a lot of them. And it so happens that cute little Tetrahymena has a lot of short linear chromosomes, around 20,000, so lots of telomeres. And I discovered that telomeres consisted of special segments of noncoding DNA right at the very ends of chromosomes. But here's a problem. Now, we all start life as a single cell. It multiples to two. Two becomes four. Four becomes eight, and on and on to form the 200 million billion cells
that make up our adult body. And some of those cells have to divide thousands of times. In fact, even as I stand here before you, all throughout my body, cells are furiously replenishing to, well, keep me standing here before you. So every time a cell divides, all of its DNA has to be copied, all of the coding DNA inside of those chromosomes, because that carries the vital operating instructions that keep our cells in good working order, so my heart cells can keep a steady beat, which I assure you they're not doing right now, and my immune cells
can fight off bacteria and viruses, and our brain cells can save the memory of our first kiss and keep on learning throughout life. But there is a glitch in the way DNA is copied. It is just one of those facts of life. Every time the cell divides and the DNA is copied, some of that DNA from the ends gets worn down and shortened, some of that telomere DNA. And think about it like the protective caps at the ends of your shoelace. And those keep the shoelace, or the chromosome, from fraying, and when that tip gets too short, it falls off,
and that worn down telomere sends a signal to the cells. "The DNA is no longer being protected." It sends a signal. Time to die. So, end of story. Well, sorry, not so fast. It can't be the end of the story, because life hasn't died off the face of the earth. So I was curious: if such wear and tear is inevitable, how on earth does Mother Nature make sure we can keep our chromosomes intact? Now, remember that little pond scum critter Tetrahymena? The craziest thing was, Tetrahymena cells never got old and died.
Their telomeres weren't shortening as time marched on. Sometimes they even got longer. Something else was at work, and believe me, that something was not in any textbook. So working in my lab with my extraordinary student Carol Greider -- and Carol and I shared the Nobel Prize for this work -- we began running experiments and we discovered cells do have something else. It was a previously undreamed-of enzyme that could replenish, make longer, telomeres, and we named it telomerase. And when we removed our pond scum's telomerase,
their telomeres ran down and they died. So it was thanks to their plentiful telomerase that our pond scum critters never got old. OK, now, that's an incredibly hopeful message for us humans to be receiving from pond scum, because it turns out that as we humans age, our telomeres do shorten, and remarkably, that shortening is aging us. Generally speaking, the longer your telomeres, the better off you are. It's the overshortening of telomeres that leads us to feel and see signs of aging. My skin cells start to die
and I start to see fine lines, wrinkles. Hair pigment cells die. You start to see gray. Immune system cells die. You increase your risks of getting sick. In fact, the cumulative research from the last 20 years has made clear that telomere attrition is contributing to our risks of getting cardiovascular diseases, Alzheimer's, some cancers and diabetes, the very conditions many of us die of. And so we have to think about this. What is going on? This attrition,
we look and we feel older, yeah. Our telomeres are losing the war of attrition faster. And those of us who feel youthful longer, it turns out our telomeres are staying longer for longer periods of time, extending our feelings of youthfulness and reducing the risks of all we most dread as the birthdays go by. OK, seems like a no-brainer. Now, if my telomeres are connected to how quickly I'm going to feel and get old, if my telomeres can be renewed by my telomerase,
then all I have to do to reverse the signs and symptoms of aging is figure out where to buy that Costco-sized bottle of grade A organic fair trade telomerase, right? Great! Problem solved. (Applause) Not so fast, I'm sorry. Alas, that's not the case. OK. And why? It's because human genetics has taught us that when it comes to our telomerase, we humans live on a knife edge. OK, simply put, yes, nudging up telomerase does decrease the risks of some diseases,
but it also increases the risks of certain and rather nasty cancers. So even if you could buy that Costco-sized bottle of telomerase, and there are many websites marketing such dubious products, the problem is you could nudge up your risks of cancers. And we don't want that. Now, don't worry, and because, while I think it's kind of funny that right now, you know, many of us may be thinking, "Well, I'd rather be like pond scum," ... (Laughter) there is something for us humans in the story of telomeres and their maintenance. But I want to get one thing clear.
It isn't about enormously extending human lifespan or immortality. It's about health span. Now, health span is the number of years of your life when you're free of disease, you're healthy, you're productive, you're zestfully enjoying life. Disease span, the opposite of health span, is the time of your life spent feeling old and sick and dying. So the real question becomes, OK, if I can't guzzle telomerase, do I have control over my telomeres' length and hence my well-being, my health, without those downsides of cancer risks?
OK? So, it's the year 2000. Now, I've been minutely scrutinizing little teeny tiny telomeres very happily for many years, when into my lab walks a psychologist named Elissa Epel. Now, Elissa's expertise is in the effects of severe, chronic psychological stress on our mind's and our body's health. And there she was standing in my lab, which ironically overlooked the entrance to a mortuary, and -- (Laughter) And she had a life-and-death question for me. "What happens to telomeres in people who are chronically stressed?"
she asked me. You see, she'd been studying caregivers, and specifically mothers of children with a chronic condition, be it gut disorder, be it autism, you name it -- a group obviously under enormous and prolonged psychological stress. I have to say, her question changed me profoundly. See, all this time I had been thinking of telomeres as those miniscule molecular structures that they are, and the genes that control telomeres. And when Elissa asked me about studying caregivers, I suddenly saw telomeres in a whole new light.
I saw beyond the genes and the chromosomes into the lives of the real people we were studying. And I'm a mom myself, and at that moment, I was struck by the image of these women dealing with a child with a condition very difficult to deal with, often without help. And such women, simply, often look worn down. So was it possible their telomeres were worn down as well? So our collective curiosity went into overdrive. Elissa selected for our first study a group of such caregiving mothers, and we wanted to ask: What's the length of their telomeres
compared with the number of years that they have been caregiving for their child with a chronic condition? So four years go by and the day comes when all the results are in, and Elissa looked down at our first scatterplot and literally gasped, because there was a pattern to the data, and it was the exact gradient that we most feared might exist. It was right there on the page. The longer, the more years that is, the mother had been in this caregiving situation, no matter her age, the shorter were her telomeres.
And the more she perceived her situation as being more stressful, the lower was her telomerase and the shorter were her telomeres. So we had discovered something unheard of: the more chronic stress you are under, the shorter your telomeres, meaning the more likely you were to fall victim to an early disease span and perhaps untimely death. Our findings meant that people's life events and the way we respond to these events can change how you maintain your telomeres. So telomere length wasn't just a matter of age counted in years. Elissa's question to me,
back when she first came to my lab, indeed had been a life-and-death question. Now, luckily, hidden in that data there was hope. We noticed that some mothers, despite having been carefully caring for their children for many years, had been able to maintain their telomeres. So studying these women closely revealed that they were resilient to stress. Somehow they were able to experience their circumstances not as a threat day in and day out but as a challenge, and this has led to a very important insight for all of us: we have control over the way we age all the way down into our cells.
OK, now our initial curiosity became infectious. Thousands of scientists from different fields added their expertise to telomere research, and the findings have poured in. It's up to over 10,000 scientific papers and counting. So several studies rapidly confirmed our initial finding that yes, chronic stress is bad for telomeres. And now many are revealing that we have more control over this particular aging process than any of us could ever have imagined. A few examples: a study from the University of California, Los Angeles
of people who are caring for a relative with dementia, long-term, and looked at their caregiver's telomere maintenance capacity and found that it was improved by them practicing a form of meditation for as little as 12 minutes a day for two months. Attitude matters. If you're habitually a negative thinker, you typically see a stressful situation with a threat stress response, meaning if your boss wants to see you, you automatically think, "I'm about to be fired," and your blood vessels constrict, and your level of the stress hormone cortisol creeps up,
and then it stays up, and over time, that persistently high level of the cortisol actually damps down your telomerase. Not good for your telomeres. On the other hand, if you typically see something stressful as a challenge to be tackled, then blood flows to your heart and to your brain, and you experience a brief but energizing spike of cortisol. And thanks to that habitual "bring it on" attitude, your telomeres do just fine. So ... What is all of this telling us? Your telomeres do just fine.
You really do have power to change what is happening to your own telomeres. But our curiosity just got more and more intense, because we started to wonder, what about factors outside our own skin? Could they impact our telomere maintenance as well? You know, we humans are intensely social beings. Was it even possible that our telomeres were social as well? And the results have been startling. As early as childhood, emotional neglect, exposure to violence, bullying and racism all impact your telomeres, and the effects are long-term.
Can you imagine the impact on children of living years in a war zone? People who can't trust their neighbors and who don't feel safe in their neighborhoods consistently have shorter telomeres. So your home address matters for telomeres as well. On the flip side, tight-knit communities, being in a marriage long-term, and lifelong friendships, even, all improve telomere maintenance. So what is all this telling us? It's telling us that I have the power to impact my own telomeres, and I also have the power to impact yours.
Telomere science has told us just how interconnected we all are. But I'm still curious. I do wonder what legacy all of us will leave for the next generation? Will we invest in the next young woman or man peering through a microscope at the next little critter, the next bit of pond scum, curious about a question we don't even know today is a question? It could be a great question that could impact all the world. And maybe, maybe you're curious about you. Now that you know how to protect your telomeres,
are you curious what are you going to do with all those decades of brimming good health? And now that you know you could impact the telomeres of others, are you curious how will you make a difference? And now that you know the power of curiosity to change the world, how will you make sure that the world invests in curiosity for the sake of the generations that will come after us? Thank you. (Applause)