Клеточное старение: от физиологии к патологии
Доктор Мануэль Серрано (Manuel Serrano) и его коллеги из Испанского национального центра изучения рака утверждают, что термин «физиологическое старение клетки» (англ. сellular senescence) неверно описывает феномен, для обозначения которого используется. Он не настаивает на смене терминологии, однако выступает за изменение традиционных взглядов на физиологическое старение клетки, которое, прежде всего, является механизмом удаления ненужных клеток, однако может выступать и в роли «обоюдоострого меча» для организма.
Более 50 лет назад Леонард Хейфлик (Leonard Hayflick) и Пол Мурхэд (Paul Moorhead) установили, что после определенного количества делений выращиваемые в культуре клетки перестают пролиферировать. Они назвали этот феномен физиологическим старением клетки и высказали предположение, что он может быть причиной старения организма. Однако исследование, недавно проведенное при активном участии Серрано, являющегося одним из ведущих специалистов по физиологическому старению клетки в мире, показало, что данное знаковое наблюдение пролило свет только на часть картины.
Сегодня нам понятно, что взаимосвязь между физиологическим старением клетки и старением организма аналогична взаимосвязи между пожарными и пожаром: несмотря на то, что на пожаре много пожарных, их присутствие является не причиной возгорания, а попыткой потушить его. По аналогии механизм физиологического старения активизируется при наличии повреждения для предотвращения его распространения и последующего восстановления пострадавшей ткани. В стареющем организме, а также при определенных заболеваниях этот процесс не доходит до логического завершения, оставляя в тканях большое количество клеток в фазе физиологического старения. Таким образом, физиологическое старение клеток является частью проблемы старения, а не ее причиной.
Известно, что программа физиологического старения запускается в клетках в ответ на такие стимулы, как активация онкогенов, отсутствие или неполноценное функционирование противоопухолевых генов и укорочение теломер. Все эти стимулы повреждают клетки и в данном контексте физиологическое старение является защитным механизмом.
Более того, недавно авторы установили, что физиологическое старение клетки вовлечено в исключительно важный для организма и прямо противоположный старению процесс – развитие. По мере роста эмбрион нуждается в удалении или перестройке физиологических структур, а используемые для этого генетические механизмы аналогичны механизмам физиологического старения.
На основании этого было сформулировано новое видение вопроса, согласно которому физиологическое старение клетки является физиологическим механизмом, цель которого заключается в уничтожении ненужных клеток и регенерации ткани, причем формирующаяся ткань может отличаться от исходной.
Такой пересмотр вопроса указывает на ряд заболеваний, при которых физиологическое старение клетки может оказывать как положительные, так и отрицательное влияние. Например, при раке физиологическое старение клеток может останавливать рост опухоли, а при атеросклерозе – формирование бляшек на стенках сосудов. С другой стороны, при ожирении и сахарном диабете оно способствует прогрессии заболевания за счет повышения резистентности тканей к инсулину и стимуляции воспалительных процессов.
Поэтому с точки зрения клиники специалистам, в зависимости от ситуации, следует развивать оба терапевтических направления: как подавление, так и стимуляцию физиологического старения клеток.
Существует также еще одна не имеющая ответа загадка – родимые пятна. Известно, что они являются скоплениями клеток, находящихся в фазе физиологического старения. Причину, по которой они не уничтожаются, еще предстоит выяснить.
Статья Daniel Munoz-Espin et al. Cellular senescence: from physiology to pathology опубликована в журнале Nature Reviews Molecular Cell Biology.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas: Senescence: a misnamed double-edged sword.
16.07.2014