Senescentie en de zombiecellen

Wat gebeurt er als cellen zich niet meer kunnen delen? Ze gaan ook over tot geprogrammeerde celdood Apoptosis gebeld en maken zo ruimte voor nieuwe cellen. Maar dat lijkt niet altijd het geval te zijn. Er is nog een tussentoestand waarin de cellen kunnen veranderen: de zogenaamde ‘senescentie’. Het woord komt uit het Latijn en betekent zoiets als ‘oud worden’ of ‘oud worden’.“. Deze verouderde cellen hebben te veel schade aan hun genetisch materiaal opgelopen en kunnen zich niet langer delen, maar sterven ook niet.

Wat ons waarschijnlijk beschermt tegen degeneratie als we jong zijn, kan later een last voor het lichaam worden. Hoe meer verouderde cellen zich ophopen, hoe groter de ‘last van de ondoden’. In dit vrij nieuwe onderzoeksgebied onderzoeken wetenschappers de werking van zogenaamde senolytica. Dit zijn moleculen die het lichaam helpen onnodige, verouderde cellen te verwijderen. We geven je een overzicht van dit spannende vakgebied van de verouderingswetenschap, leggen uit wat er wordt bedoeld met de Hayflick-limiet, hoe verouderde cellen bijdragen aan het verouderingsproces en welke mogelijkheden er worden onderzocht om de ‘ondoden’ uit ons organisme te verdrijven.

De celcyclus

Allereerst moeten we naar de celcyclus kijken. Maak je geen zorgen, het behandelt niet elke afzonderlijke moleculaire stap, maar geeft je eerder een overzicht zodat je het effect van senolytische moleculen beter kunt begrijpen.

Ons lichaam bestaat uit honderden miljoenen cellen. Of het nu gaat om huid-, spier-, darm-, immuun- of bloedcellen - al deze verschillende cellen vervullen hun rol in het lichaam, worden na verloop van tijd ouder en verliezen uiteindelijk hun functie - dit is een volkomen normaal proces. Om ervoor te zorgen dat de lichaamsfuncties op een hoger niveau behouden blijven, ondergaan de celpopulaties permanente vernieuwingsprocessen. waar de cellen zich delen en vanaf stamcellen vervangen worden.

De Hayflick-limiet

Laten we dit wat praktischer maken. Een bindweefselcel (fibroblast) is een nogal omvangrijke cel die je je kunt voorstellen als een grote fabriek. Binnenin de cel bevindt zich een kern (waarin DNA zit) en daaromheen verschillende celorganellen (productiemachines) die allerlei eiwitten produceren. De meest voorkomende zijn glycosaminoglycanen, die essentieel zijn voor bindweefsel collageen geproduceerd.

Als een bindweefselcel zich wil voortplanten, doet hij dat door eerst een exacte kopie van zijn DNA te maken. Deze ‘montage-instructies’ beschrijven precies welke onderdelen nodig zijn om een ​​nieuwe fibroblast samen te stellen. Als alles gekopieerd is, deelt de cel zich en ontstaan ​​er twee identieke bindweefselcellen.

Tijdens dit proces gaat echter altijd een klein beetje DNA verloren. Ook de uiteinden van DNA telomeer genoemd, wordt korter. Gelukkig is dit in eerste instantie geen probleem, omdat de natuur twee zeer slimme beschermingsmechanismen heeft bedacht. Ten eerste zijn telomeren één type beschermend schild. Er is hier geen relevante informatie voor eiwitten en als hier een paar basenparen verloren gaan, is de ‘blauwdruk’ nog steeds correct. Er is ook het enzym telomerase, die de opgebruikte uiteinden kan aanvullen. Omdat telomerase echter alleen actief is in geselecteerde cellen (stamcellen, tumorcellen), is er als het ware een bovengrens voor deling.

Een van de eersten die dit fenomeen ontdekte was de Professor Leonard Hayflick. Al in 1961 kon hij experimenteel met fibroblasten bewijzen dat deze natuurlijke grens waarboven de cellen zich niet meer delen, daadwerkelijk bestaat. Afhankelijk van het celtype wordt dit ernaar vernoemd “Hayflick-limiet” bij ongeveer 50 celdelingen.

Wist je dat?
Met een aandeel van ca 30% collageen is het meest voorkomende eiwit in het lichaam. (R) Het heeft heel verschillende taken. In botten vereist collageen een maximale sterkte, terwijl bloedvaten elastischer en rekbaarder moeten zijn. Voor het veelzijdige eiwitcollageen is dit geen probleem. Met het ouder worden neemt de collageenproductie van het lichaam echter af. Huidveroudering en rimpels komen voor. Met de hulp van Collageen peptiden Kunt u dit verlies goedmaken? (R)

Cellulaire veroudering – wat gebeurt er na de Hayflick-limiet?

De fibroblast heeft nu zijn persoonlijke divisielimiet bereikt. Na 50 delingen heeft zich te veel schade in het DNA opgehoopt. Dienovereenkomstig zou de ‘blauwdruk’ voor een nieuwe cel kritische fouten bevatten die een ernstig gevaar zouden kunnen vormen in de vorm van gedegenereerde cellen.. Dus wat gebeurt er met de fibroblast?

Je hebt er waarschijnlijk al van gehoord Apoptosis behoort tot geprogrammeerde of gecontroleerde celdood. De tegenhanger hiervan is de necrose, waarbij cellen afsterven als gevolg van schadelijke externe invloeden zoals hitte, kou, gebrek aan voedingsstoffen of zuurstof en daardoor een ontstekingsreactie in het omringende weefsel veroorzaken.

Hoe dan ook, de veiligere optie is apoptose. Zodra onze fibroblast zijn Hayflick-limiet heeft bereikt, schakelt hij over naar deze toestand. De afzonderlijke componenten worden zorgvuldig afgebroken, later door fagocyten afgevoerd en gedeeltelijk gerecycled.

Ons lichaam heeft een zeer sterk vermogen om verouderde of verouderde cellen te herkennen. Dit is de enige manier waarop ze efficiënt kunnen worden uitgesorteerd via geprogrammeerde celdood. Dat is tenminste het geval bij een jong, functionerend organisme.

Senescentie – cellen in het ongewisse

In werkelijkheid worden niet alle cellen herkend die hun “Hayflick-limiet” hebben bereikt. Om ervoor te zorgen dat deze zich niet ongecontroleerd vermenigvuldigen, heeft zich in de evolutie een tussentoestand gevestigd: Veroudering. Waarom cellen in apoptose of in de tussenfase terechtkomen, is nog steeds niet echt duidelijk.

Op jonge leeftijd kan veroudering een vorm van bescherming tegen kanker zijn. Vanuit het standpunt van ons organisme is het beter een cel te immobiliseren dan het risico te lopen op degeneratie. Qua hoeveelheid worden de ondode cellen pas een probleem naarmate we ouder worden. Bij muisexperimenten was dat wel het geval Bij jonge dieren is slechts 1,4% van de bindweefselcellen verouderd; bij oude muizen is dit tienvoudig.

Op oudere leeftijd is dit lichaamseigen immuunsysteem niet langer in staat om alle ondode cellen tijdig te herkennen en apoptose te initiëren. Het resultaat: de populatie verouderde cellen neemt voortdurend toe. Dit komt niet alleen door de verzwakte functie van het immuunsysteem met de leeftijd, maar de cellen hebben ook mechanismen ontwikkeld om celdood te weerstaan. Dit is gebaseerd op zogenaamde ‘pro survival netwerken’ – ook wel overlevingsnetwerken genoemd. Bovendien kunnen de verouderde cellen hun omringende cellen ‘infecteren’ en zichzelf ‘uitschakelen’, zelfs als ze voorheen gezond waren.

Wist je dat?
In de loop van de evolutie heeft ons lichaam veel slimme manieren geleerd om defecte cellen te sorteren. Eén daarvan is deze autofagie – ook wel “eigen afvalverwerking van de cel” genoemd toegewezen. Als een cel onbruikbaar wordt vanwege het resulterende ‘afval’ voordat de Hayflick-limiet is bereikt, kan deze door autofagie worden gered van geprogrammeerde celdood. Met deze geavanceerde methode wordt celintern ‘afval’ gerecycled en krijgen de cellen hun functie terug.

Het gebied van autofagie is ook vertegenwoordigd in verouderingsonderzoek en is in deze context een van de meest opwindende moleculen spermidine. Het kan uw lichaam ondersteunen bij het recyclen van oude cellen.

SASP’s – een gevaarlijke cocktail

Wat maakt veroudering of verouderde cellen zo ‘gevaarlijk’ voor het lichaam? Natuurlijk vertegenwoordigen ze veel ‘nutteloze ballast’, maar dat alleen verklaart niet hun rol bij ziekten zoals diabetes, longfibrose, hart- en vaatziekten, obesitas of dementie.

Hoewel verouderde cellen zich niet meer delen, betekent dit niet dat ze niet metabolisch actief zijn. Integendeel, deze ‘ondoden’ produceren veel boodschappersubstanties, die allemaal ‘senescentie-geassocieerde secretie Fenotype", kort SASP, verwezen naar Als. Achter deze ingewikkelde naam gaan honderden verschillende moleculen schuil. Van ontstekingsmediatoren zoals interleukine tot eiwitsplitsende protasen en groeisignalen.

De exacte rol van deze “eiwitcocktail” wordt nog onderzocht. Op jonge leeftijd kan het bijvoorbeeld leiden tot een betere wondgenezing, maar met het ouder worden is er steeds meer bewijs dat SASP’s verantwoordelijk zijn voor veel van de negatieve gevolgen van verouderende cellen.. Naar alle waarschijnlijkheid is er – zoals altijd in de natuur – sprake van een evenwicht. Zowel te weinig als te veel schaden ons.

Wat zijn senolytica?

Nu we tot in detail hebben gekeken naar de basisbiologie van ‘ondode’ cellen, rijst de vraag wat we met deze kennis moeten doen.

In dierproeven konden wetenschappers aantonen dat de eliminatie van verouderde cellen – in dit geval in spier-, vet- en oogweefsel – leidde tot een later ontstaan ​​van ouderdomsziekten. Om dit te doen, gebruikten ze een eiwit met een ingewikkelde naam p16^Inkt4a en schakelde het specifiek uit bij de muizen. (R)

Dit is slechts een van de vele manieren waarop is aangetoond dat de eliminatie van verouderde cellen de gezondheid verbetert naarmate we ouder worden. Het is tenslotte niet zo eenvoudig. We weten nu dat er niet ‘één’ marker is voor veroudering, maar dat er veel verschillende zijn. De cellen hebben ook verschillende strategieën ontwikkeld om zichzelf te beschermen tegen het immuunsysteem.

Om deze reden worden er momenteel verschillende stoffen onderzocht die het lichaam op verschillende manieren kunnen ondersteunen bij het elimineren van “ondode” cellen. Deze stoffen worden senolytica genoemd.

Wist je dat?
p16^Inkt4a is ook te vinden in de verouderde levercellen. Als deze zich gedurende een lange periode ophopen, dragen ze de ontstekingssignalen van de cellen over (SAPS) draagt ​​bij aan een toename van ontstekingen en een verhoogde ophoping van vet in de lever. De meest voorkomende oorzaak hierachter is niet-alcoholische leververvetting, ook bekend als NAFLD, genaamd. (R,R) In dit onderzoek (R), konden de onderzoekers aantonen dat zowel de genetische eliminatie van p16^Inkt4a, evenals de therapie met Quercetine en een andere stof verminderde het aantal “ondode” cellen. Als gevolg hiervan hoopte zich minder vet op in de lever, wat leidde tot een verbetering van de ziekte. Want wereldwijd Ongeveer een kwart van alle mensen heeft NAFLD (R), is dit een veelbelovende ontdekking voor de toekomst.

luteoline

Dit is ook terug te vinden op deze lijst luteoline, een andere vertegenwoordiger van de flavonoïden. Luteoline wordt aangetroffen in olijfolie, rozemarijn en tijm. Het kan bijvoorbeeld ingrijpen in de stofwisseling van verouderde cellen NF-kB, een ontstekingsmediator, gedownreguleerd.

Lichaamsbeweging en vasten – zo komen we van veroudering af

Het zijn niet alleen medicijnen die verouderde cellen kunnen beïnvloeden. Ook vasten en bewegen hebben aantoonbare effecten op ons lichaam. In deze Beoordeling, een samenvatting van vele individuele onderzoeken, toonde ook aan dat lichaamsbeweging het aantal verouderde cellen zou kunnen verminderen.

Ze toonden onder meer aan dat de spiegels van p16^Inkt4a waren lager bij mensen met een hogere fysieke activiteit. Andere markers werden ook positief beïnvloed in zowel studies bij mensen als bij dieren.

Samenvattend biedt het veld van senescentie en senolytica een veelbelovende weg voor toekomstige interventies. De ontdekking van ‘ondode’ cellen zorgde aanvankelijk voor veel verwarring, maar langzaamaan werpt steeds meer onderzoek licht op dit complexe onderwerp. Verouderde cellen zijn niet altijd slecht - vooral in kleine hoeveelheden en op jonge leeftijd lijken ze een evolutionair doel te hebben. Naarmate we ouder worden, veroorzaken het grote aantal ‘ondode’ cellen en de ‘giftige cocktail’ van SAPS echter steeds meer problemen in ons lichaam. Het onderzoeksveld senolytica belooft hier mogelijke nieuwe benaderingen.

Met Quercetine en luteoline Twee natuurlijke stoffen zijn in verschillende onderzoeken al met succes getest en ook met een beetje oefening kun je je eigen senolytische krachten versterken.