Odkrycia i technologie
Dialog nauki z czasem
Opracowała Ewa Biernacka
O procesach starzenia się komórek i ich udziale, jako już starych, w starzeniu się całego organizmu oraz o rozwoju chorób związanych z wiekiem mówi prof. dr hab. Ewa Sikora, kierownik Pracowni Molekularnych Podstaw Starzenia w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. Marcelego Nenckiego Polskiej Akademii Nauk w Warszawie
Proces starzenia komórkowego zachodzi w ciągu całego życia, począwszy od rozwoju embrionalnego – mówi prof. Ewa Sikora. Polega on na nieodwracalnym zatrzymaniu podziałów komórkowych. Może to nastąpić po wyczerpaniu odkrytego przez amerykańskiego gerontologa Leonarda Hayflicka limitu podziałów (starzenie replikacyjne), związanego ze skracaniem telomerów, czyli końcówek chromosomów. Komórki mogą też poddać się starzeniu z powodu stresu, który nieodwracalnie uszkodził ich DNA (starzenie przyspieszone indukowane stresem lub wirusami onkogennymi). Również komórka niedzieląca się (tzw. postmitotyczna), np. nerwowa, dołącza do populacji starych komórek pod wpływem uszkodzeń DNA, których nie potrafi naprawić.
Wspólne cechy komórek starych
Wszystkie stare komórki, zarówno te, które się dzieliły, jak i te, które się nie dzieliły, mają pewne wspólne cechy. Nie umierają poprzez apoptozę, czyli śmierć programowaną, i nie oczyszczają się poprzez autofagię; zmieniają się natomiast ich morfologia i funkcje. Mają zwiększone rozmiary, uszkodzone mitochondria, zmienioną chromatynę i błonę jądrową, ma u nich miejsce zwiększona produkcja reaktywnych form tlenu i – co najważniejsze – charakteryzują się bardzo wzmożoną aktywnością wydzielniczą (sekrecyjną). − Wydzielają masę cząsteczek sygnałowych i białek prozapalnych, modyfikując tą drogą mikrośrodowisko i powodując starzenie się innych komórek lub wręcz przyspieszając podziały komórek przednowotworowych. Układ odpornościowy, eliminujący stare komórki w młodym organizmie, z czasem staje się mniej sprawny i przestaje kontrolować stale rosnącą populację starych komórek, których przybywa od kilku do kilkunastu procent, w zależności od narządu – wyjaśnia prof. Sikora. Ten niewielki ich odsetek jednak wystarcza, aby substancje wydzielane przez stare komórki wygenerowały w organizmie tzw. przewlekły sterylny stan zapalny, leżący u podstaw chorób związanych z wiekiem, takich jak choroby układu krążenia, degeneracyjne choroby stawów, niektóre nowotwory, choroby neurodegeneracyjne, zaćma, choroby płuc, cukrzyca typu 2 i wiele innych.