Стареене на клетките
Стареене на клетките - явление, което обикновено се свързва със загубата на способността на клетката да се дели (граница на Hayflick). Този процес се нарича още репликативно стареене. В литературата на руски език терминът клетъчно стареене също се разбира като намаляване на функционалната активност на клетките с увеличаване на възрастта им.
Клетките, растящи в културата, могат да се разделят само определен брой пъти, след което навлизат в стадията на стареене. Такива клетки се характеризират с намаляване на интензивността на енергийния обмен, забавяне на синтеза на РНК и протеини, намаляване на ефективността на възстановяването на ДНК и натрупване на мутации. Често се наблюдава дисбаланс в клетъчната регулация. Натрупването на специфичния гликолипопротеин липофусцин и активирането на бета-галактозидаза се считат за признаци на клетъчно стареене. Клетъчното стареене е осветено в различни видове клетки. [един] .
Стареещите клетки могат да останат жизнеспособни за дълго време. Често след спиране на деленето и инхибиране на клетъчния цикъл те не изпитват програмирана клетъчна смърт. Обикновено те се унищожават от клетките на имунната система. С възрастта тялото натрупва стари клетки, вероятно поради влошаване на работата на имунната система на своите функции.
Стареещите клетки могат да засегнат както съседни клетки, така и цялото тяло, освобождавайки определени сигнални молекули. Това влияние е разнообразно, недостатъчно проучено и като цяло по-скоро отрицателно [2]. Изглежда, че клетъчното стареене е един от механизмите на стареене в организма.
Съдържание
Теломерно скъсяване
Съкращаването на теломерите, крайните участъци на ДНК в краищата на хромозомите, е една от основните причини за ограничаване на броя на клетъчното делене и стареенето на клетките. Функцията на теломерите е да предпазват хромозомите от разграждане и „залепване“ помежду си. Анализът на дължината на теломерните повторения разкрива, че соматичните клетки губят от 50 до 200 нуклеотида с всяко клетъчно делене [3]. Това се дължи на факта, че ДНК полимеразата не е в състояние да репликира краищата на ДНК молекулите. При липса на активна теломераза в клетките, след определен брой деления настъпва силно съкращаване на теломерите и клетката спира да се дели. Броят на клетъчните деления, настъпили до този момент, се нарича граница на Hayflick. За повечето човешки соматични клетки тази граница е около петдесет фази на разделяне.
Самата идея за преброяване на фазите на делене и стареене поради недостатъчна репликация на ДНК в краищата на хромозомите (теломерни региони) принадлежи на руския учен А. М. Оловников. Теорията е представена през 1971 г., за да обясни експерименталните данни на Леонард Хейфлик и е наречена маргинотомия.
Смята се, че съкращаването на хромозомите до определен размер определя процеса на клетъчно стареене, а дължината на теломерите, според тези понятия, може да служи като мярка за потенциала на клетъчното делене [4] .
Трябва да се отбележи, че в клетките на пациенти със синдром на Hutchinson-Guildford (детска прогерия), границата на Hayflick е значително намалена. Подобна картина се наблюдава при пациенти със синдром на Вернер (прогерия за възрастни). В този случай пациентите обикновено живеят до 17-18 годишна възраст, но започват да стареят бързо, преминавайки тази граница. Теломерите при такива пациенти са с нормална дължина, но поради мутации тяхната ДНК е по-чувствителна към разрушаване, отколкото ДНК на здрав човек.