La senescenza e le cellule zombie

Cosa succede quando le cellule non possono più dividersi? Anche loro entrano nella morte cellulare programmata Apoptosi chiamati e quindi fare spazio a nuove cellule. Ma non sembra che sia sempre così. Esiste ancora uno stato intermedio in cui le cellule possono cambiare: la cosiddetta “senescenza”. La parola deriva dal latino e significa qualcosa come “invecchiare” o “invecchiare”.“. Queste cellule senescenti hanno accumulato troppi danni al loro materiale genetico e non possono più dividersi, ma non muoiono nemmeno.

Ciò che probabilmente ci protegge dalla degenerazione quando siamo giovani può poi diventare un peso per il corpo. Più cellule senescenti si accumulano, maggiore è il “carico dei non morti”. In questo settore di ricerca abbastanza nuovo, gli scienziati stanno studiando l’effetto dei cosiddetti senolitici. Queste sono molecole che aiutano il corpo a liberarsi delle cellule non necessarie e senescenti. Vi forniremo una panoramica di questo entusiasmante campo della scienza dell’invecchiamento, vi spiegheremo cosa si intende per limite di Hayflick, come le cellule senescenti contribuiscono al processo di invecchiamento e quali possibilità si stanno studiando per scacciare i “non morti” dal nostro organismo.

Il ciclo cellulare

Innanzitutto dobbiamo considerare il ciclo cellulare. Non preoccuparti, non coprirà ogni singolo passaggio molecolare, ma piuttosto ti fornirà una panoramica in modo che tu possa comprendere meglio l'effetto delle molecole senolitiche.

Il nostro corpo è costituito da centinaia di milioni di cellule. Che si tratti di cellule della pelle, dei muscoli, dell'intestino, del sistema immunitario o del sangue, tutte queste diverse cellule svolgono il loro ruolo nel corpo, invecchiano nel tempo e alla fine perdono la loro funzione: questo è un processo del tutto normale. Per garantire il mantenimento delle funzioni corporee di livello superiore, le popolazioni cellulari subiscono processi di rinnovamento permanente, dove le cellule si dividono e a partire da Le cellule staminali essere rimpiazzato.

Il limite di Hayflick

Rendiamolo un po' più pratico. Una cellula del tessuto connettivo (fibroblasto) è una cella piuttosto ingombrante che puoi immaginare come una grande fabbrica. All'interno della cellula c'è un nucleo cellulare (che contiene il DNA) e attorno ad esso vari organelli cellulari (macchine di produzione) che producono tutti i tipi di proteine. I più comuni sono i glicosaminoglicani, essenziali per il tessuto connettivo collagene prodotta.

Se una cellula del tessuto connettivo vuole riprodursi, lo fa facendo prima una copia esatta del suo DNA. Queste “istruzioni di assemblaggio” descrivono esattamente quali componenti sono necessari per assemblare un nuovo fibroblasto. Una volta copiato tutto, la cellula si divide e vengono create due cellule di tessuto connettivo identiche.

Tuttavia, durante questo processo, una piccola parte del DNA viene sempre persa. Anche le estremità del DNA telomere chiamato, diventare più corto. Fortunatamente, all'inizio questo non è un problema, poiché la natura ha escogitato due meccanismi di protezione molto intelligenti. Innanzitutto, i telomeri sono di un tipo Scudo protettivo. Non ci sono informazioni rilevanti per le proteine ​​qui e se qui si perdono alcune coppie di basi, il “progetto” è ancora corretto. C'è anche l'enzima La telomerasi, che può ricostituire le estremità usate. Tuttavia, poiché la telomerasi è attiva solo in cellule selezionate (cellule staminali, cellule tumorali), esiste per così dire un limite superiore di divisione.

Uno dei primi a scoprire questo fenomeno fu il Il professor Leonard Hayflick. Già nel 1961 riuscì a dimostrare sperimentalmente con i fibroblasti che esiste effettivamente questo limite naturale oltre il quale le cellule non si dividono più. A seconda del tipo di cella, questo prende il nome “Limite di Hayflick” a circa 50 divisioni cellulari.

Lo sapevate?
Con una quota di ca Il collagene al 30% è la proteina più abbondante nel corpo. (R) Ha compiti molto diversi. Nelle ossa, il collagene richiede la massima forza, mentre i vasi sanguigni devono essere più elastici ed estensibili. Questo non è un problema per la versatile proteina collagene. Tuttavia, con l’età, la produzione di collagene da parte dell’organismo diminuisce. Si verificano l'invecchiamento della pelle e le rughe. Con l'aiuto di Peptidi di collagene puoi compensare questa perdita? (R)

Senescenza cellulare: cosa succede dopo il limite di Hayflick?

Il fibroblasto ha ormai raggiunto il suo limite di divisione personale. Dopo 50 divisioni, nel DNA si sono accumulati troppi danni. Di conseguenza, il “progetto” per una nuova cellula conterrebbe errori critici che potrebbero rappresentare un serio pericolo sotto forma di cellule degenerate. Allora cosa succede ai fibroblasti?

Probabilmente ne hai già sentito parlare Apoptosi appartiene alla morte cellulare programmata o controllata. La controparte a questo è il necrosi, dove le cellule muoiono a causa di influenze esterne dannose come caldo, freddo, mancanza di sostanze nutritive o ossigeno e quindi innescano una reazione infiammatoria nei tessuti circostanti.

In ogni caso, l’opzione più sicura è l’apoptosi. Una volta che il nostro fibroblasto ha raggiunto il limite Hayflick, passa a questo stato. I singoli componenti vengono accuratamente scomposti, successivamente trasportati via dai fagociti e parzialmente riciclati.

Il nostro organismo ha una capacità molto forte di riconoscere le cellule invecchiate o senescenti. Questo è l'unico modo in cui possono essere eliminati in modo efficiente attraverso la morte cellulare programmata. Almeno questo è il caso in un organismo giovane e funzionante.

Senescenza – cellule nel limbo

In realtà non tutte le cellule che hanno raggiunto il loro “limite Hayflick” vengono riconosciute. Per garantire che questi non si moltiplichino in modo incontrollabile, nell’evoluzione si è stabilito uno stato intermedio: Senescenza. Perché le cellule entrino nell'apoptosi o nello stato intermedio non è ancora del tutto chiaro.

In giovane età, la senescenza può essere una forma di protezione contro il cancro. Dal punto di vista del nostro organismo è meglio immobilizzare una cellula piuttosto che rischiare la degenerazione. In termini di quantità, le cellule non morte diventano un problema solo con l’avanzare dell’età. Negli esperimenti sui topi c'erano Negli animali giovani solo l'1,4% delle cellule del tessuto connettivo sono senescenti, nei topi anziani la percentuale è dieci volte superiore.

Nella vecchiaia, questo è proprio del corpo sistema immunitario non sono più in grado di riconoscere tempestivamente tutte le cellule non morte e di avviare l'apoptosi. Il risultato: la popolazione delle cellule senescenti è in costante aumento. Ciò non è dovuto solo all’indebolimento della funzione del sistema immunitario con l’età, ma le cellule hanno anche sviluppato meccanismi per resistere alla morte cellulare. Questa si basa sulle cosiddette “reti pro sopravvivenza”, note anche come reti di sopravvivenza. Inoltre, le cellule senescenti possono “infettare” le cellule circostanti e “spegnerle” da sole, anche se precedentemente erano sane.

Lo sapevate?
Nel corso dell’evoluzione, il nostro corpo ha imparato molti modi intelligenti per eliminare le cellule difettose. Uno di questi è questo autofagia – chiamato anche “smaltimento dei rifiuti della cella” designato. Se una cellula diventa inutilizzabile a causa dei “rifiuti” accumulati prima che venga raggiunto il limite di Hayflick, allora può essere salvata dalla morte cellulare programmata mediante autofagia. Con questo metodo sofisticato i “rifiuti” interni alle cellule vengono riciclati e le cellule riacquistano la loro funzione.

Il campo dell’autofagia è rappresentato anche nella ricerca sull’invecchiamento ed è una delle molecole più interessanti in questo contesto spermidina. Può supportare il tuo corpo nel riciclare le cellule vecchie.

SASP: un cocktail pericoloso

Cosa rende la senescenza o le cellule senescenti così “pericolose” per l’organismo? Certo, rappresentano molta “zavorra inutile”, ma questo da solo non spiega il loro ruolo in malattie come il diabete, la fibrosi polmonare, le malattie cardiovascolari, l’obesità o la demenza.

Sebbene le cellule senescenti non si dividano più, ciò non significa che non siano metabolicamente attive. Al contrario, questi “non morti” producono moltissime sostanze messaggere, il cui insieme è chiamato “secretoria associata alla senescenza Fenotipo", corto SASP, indicato come. Dietro questo nome complicato si nascondono centinaia di molecole diverse. Dai mediatori dell'infiammazione come l'interleuchina alle protasi che scindono le proteine ​​e ai segnali di crescita.

Il ruolo esatto di questo “cocktail proteico” è ancora oggetto di ricerca. Ad esempio, in giovane età può portare a una migliore guarigione delle ferite, ma con l’età vi sono prove sempre più evidenti che i SASP sono responsabili di molte delle conseguenze negative delle cellule senescenti. Con ogni probabilità – come sempre in natura – un equilibrio c’è. Sia il troppo poco che il troppo ci danneggiano.

Cosa sono i senolitici?

Ora che abbiamo esaminato in dettaglio la biologia di base delle cellule “non morte”, sorge ora la domanda su cosa fare con questa conoscenza.

Negli esperimenti sugli animali gli scienziati sono riusciti a dimostrare che l'eliminazione delle cellule senescenti, in questo caso nei tessuti muscolari, adiposi e oculari, porta a una tardiva insorgenza di malattie legate all'età. Per fare questo, hanno utilizzato una proteina dal nome complicato p16^Inchiostro4a e l'ho spento specificatamente nei topi. (R)

Questo è solo uno dei tanti modi in cui è stato dimostrato che l’eliminazione delle cellule senescenti migliora la salute con l’avanzare dell’età. Dopotutto non è così semplice. Ora sappiamo che non esiste un “unico” indicatore della senescenza, ma piuttosto molti diversi. Le cellule hanno anche sviluppato diverse strategie per proteggersi dal sistema immunitario.

Per questo motivo sono attualmente allo studio diverse sostanze che possano supportare l’organismo nell’eliminazione delle cellule “non morte” in vari modi. Queste sostanze sono chiamate senolitiche.

Lo sapevate?
p16^Inchiostro4a si può trovare anche nel cellule epatiche senescenti. Se questi si accumulano per un lungo periodo di tempo, trasportano i segnali infiammatori delle cellule (SASP) contribuisce ad un aumento dell'infiammazione e ad un aumento dell'accumulo di grasso nel fegato. La causa più comune dietro questo è steatosi epatica non alcolica, nota anche come NAFLD, chiamato. (R,R) In questo studio (R), i ricercatori sono riusciti a dimostrare che sia l'eliminazione genetica dei p16^Ink4a, così come la terapia con Quercetina e un'altra sostanza ridotto il numero di cellule “non morte”. Di conseguenza, nel fegato si accumula meno grasso, il che porta ad un miglioramento della malattia. Perché in tutto il mondo Circa un quarto delle persone soffre di NAFLD (R), questa è una scoperta promettente per il futuro.

luteolina

Questo può anche essere trovato in questo elenco luteolina, un altro rappresentante del flavonoidi. La luteolina si trova nell'olio d'oliva, nel rosmarino e nel timo. Può intervenire, ad esempio, nel metabolismo delle cellule senescenti NF-kB, un mediatore infiammatorio, sottoregolato.

Esercizio fisico e digiuno: così ci liberiamo della senescenza

Non sono solo i farmaci che possono colpire le cellule senescenti. Anche il digiuno e l’esercizio fisico hanno effetti dimostrabili sul nostro corpo. In questo Review, una sintesi di numerosi studi individuali, ha anche dimostrato che l'esercizio fisico potrebbe ridurre il numero di cellule senescenti.

Tra le altre cose, hanno dimostrato che gli specchi p16^Inchiostro4a erano più bassi nelle persone con maggiore attività fisica. Anche altri marcatori sono stati influenzati positivamente negli studi sia sull’uomo che sugli animali.

In sintesi, il campo della senescenza e dei senolitici offre una strada promettente per interventi futuri. La scoperta delle cellule “non morte” ha inizialmente causato molta confusione, ma lentamente sempre più ricerche stanno facendo luce su questo argomento complesso. Le cellule senescenti non sono sempre dannose: soprattutto in piccole quantità e in giovane età, sembrano avere uno scopo evolutivo. Tuttavia, con l’avanzare dell’età, il gran numero di cellule “non morte” e il “cocktail tossico” di SAPS causano sempre più problemi al nostro corpo. Il campo di ricerca dei senolitici promette possibili nuovi approcci in questo ambito.

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