Ukończono!

Definicja starzenia komórkowego (senescencji)

Starzenie komórkowe to stan, w którym komórka wykazuje trzy cechy: 1. Zatrzymany cykl komórkowy — komórka przestaje się dzielić 2. Zahamowanie apoptozy — komórka nie umiera, lecz się starzeje 3. Fenotyp sekrecyjny SASP (Senescence-Associated Secretory Phenotype) — komórka wydziela charakterystyczny zestaw cytokin, czynników wzrostu i enzymów proteolitycznych

Trzy rodzaje starzenia komórkowego

• Replikacyjne — wyczerpanie limitu replikacji; telomery skracają się przy każdym podziale, aż osiągną krytyczną długość
• Przyspieszone — czynniki zewnętrzne uszkadzające DNA: stres oksydacyjny, onkogeny, związki toksyczne, promieniowanie
• Zaprogramowane — NIE wymaga uszkodzenia DNA; nadekspresja określonych genów uruchamia SASP; istotny czynnik genetyczny

Odkrycie Hayflicka i Moorheada

W latach 60. XX wieku Hayflick i Moorhead, obserwując komórki in vitro (poza organizmem), odkryli, że prawidłowe ludzkie komórki somatyczne mają ograniczone możliwości podziału. Każda komórka ma skończoną liczbę podziałów, po których wchodzi w stan starzenia. Zjawisko to nazywamy limitem Hayflicka.

Telomery

• Struktura: „czapeczki" na końcach chromosomów, zbudowane z wielu kopii sekwencji TTAGGG
• Długość: od 2 do 20 tysięcy par zasad (zależy od wieku i tkanki)
• NIE kodują żadnych białek — sekwencje niekodujące
• Funkcje: (1) zapobieganie skracaniu chromosomów, (2) ochrona przed fuzją i degradacją, (3) umożliwienie pełnej replikacji nici opóźnionej z udziałem telomerazy
• Mechanizm: przy każdym podziale skracają się; po osiągnięciu krytycznej długości → starzenie lub apoptoza
• Bufor: skracają się zamiast chromosomu, chroniąc geny przed utratą

Telomeraza

• Enzym odbudowujący skracające się telomery; kompleks zależny od RNA: hTERT/hTRC
• Występuje w: komórkach płciowych, macierzystych hematopoetycznych, keratynocytach, komórkach mezotelium otrzewnej, nabłonka serca, komórkach nowotworowych
• NIE występuje w: komórkach somatycznych (dlatego mają ograniczoną liczbę podziałów)
• Nowotwory: aktywna telomeraza dotyczy nawet 90% nowotworów → komórki dzielą się bez końca → oporność na leczenie

Stres oksydacyjny i białko p53

• Stres oksydacyjny: za dużo wolnych rodników + niedobór antyoksydantów → uszkodzenie DNA, białek i lipidów
• Białko p53: główny mediator odpowiedzi na uszkodzenia DNA i telomerów; reguluje ZARÓWNO apoptozę, JAK I starzenie komórkowe

Choroby przedwczesnego starzenia