Mnoho lidí zná slovo „senescence“ a přirovnávají tento termín k synonymu stárnutí. Koneckonců, kořen slova je „sen-“, což znamená starý, a je také kořenem slova „senilní“, což samozřejmě znamená charakteristický pro stáří.

Když ale biologové mluví o stárnutí buněk, neznamenají přesně stárnutí tak, jak si lidé o tomto procesu obvykle myslí. V závislosti na typu tkáně žijí buňky ve vašem těle různě dlouhou dobu. Bílé krvinky mají životnost asi 13 dní ve srovnání se 120 dny života červených krvinek. Tukové buňky žijí asi osm let a střevní buňky (bez výstelky) žijí téměř 16 let.

Když tělesné buňky dosáhnou konce svého přirozeného života, zemřou předem naprogramovanou smrtí prostřednictvím procesu zvaného apoptóza (řekněme „a-pop-TOE-sis“), který je navržen tak, aby nepoškodil žádné blízké buňky. Nebo je možná buňka mladá nebo ve středním věku a je nějakým způsobem poškozena. Mnohokrát lze toto poškození opravit a buňka obnoví svou normální funkci. Pokud je poškození příliš vážné, buňka opět podstoupí apoptózu a je zničena.

Za normálních okolností procházejí buňky neustálým dělením, a to jak za účelem nahrazení odumřelých buněk, tak za účelem pomoci při opravě, jako je růst nových kožních buněk k uzavření rány. Někdy, když je buněčná DNA poškozena, tyto buňky se stanou rakovinnými a jsou katapultovány do nekontrolované proliferace.

Porozumění buněčnému stárnutí

Dalším způsobem, jak buňky reagují na poškození, které není tak závažné, aby spustilo apoptózu, je stát se senescentním. To znamená, že místo spirály do nekontrolovatelné proliferace se jednoduše přestanou dělit a normální buněčný cyklus skončí. Mnoho vědců se domnívá, že tato schopnost přejít do senescentního stavu je způsob, jak se tělo snaží zabránit těmto poškozeným buňkám, aby se staly rakovinnými.

I když se tyto senescentní buňky aktivně nedělí, nejsou v žádném případě mrtvé. Senescentní buňky jsou stále velmi metabolicky aktivní, vylučují řadu proteinů a dalších molekul označovaných jako SASP (sekreční fenotyp spojený se stárnutím), které mohou způsobit zánět. Tímto způsobem mohou senescentní buňky signalizovat imunitním buňkám, aby vstoupily, aby pomohly vyčistit poškození a pomohly s opravou tkání. Zatím to vypadá jako dobrá věc.

Ale i když SASP pomáhá při opravě tkáně, některé proteiny a molekuly, které mohou toto pole vylepšit, mohou mít škodlivé účinky. Jak stárnete, senescentní buňky se začnou hromadit v těle, včetně mozku. Všechny tyto senescentní buňky produkují zánětlivé molekuly a proteiny SASP, které mohou ve skutečnosti urychlit samotné stárnutí a zhoršit stavy související s věkem, jako jsou srdeční choroby a Alzheimerova choroba. Navíc pokračující expozice SASP může ve skutečnosti vyvolat stárnutí v jinak zdravých buňkách.

Odstranění senescentních buněk z těla

Co kdyby tyto senescentní buňky mohly být odstraněny z těla spolu s toxickými zánětlivými proteiny SASP a molekulami, které produkují? Již bylo prokázáno, že na myším modelu neurodegenerativního onemocnění se ukázalo, že odstranění senescentních buněk zlepšuje mozkovou funkci u těchto zvířat.

Co se ale nevědělo, je toto: mohlo by odstranění senescentních buněk z těla pomoci zmírnit stárnutí mozku a kognitivní úpadek, který přichází s normálním stárnutím? Na tuto otázku se pokusil odpovědět nedávný výzkum vedený vědci z Centra Roberta a Arlene Kogodových pro stárnutí na Mayo Clinic, publikovaný v časopise Aging Cell z 21. ledna 2021.

Výzkumníci se znovu obrátili na model myši ve snaze odpovědět na tuto otázku. Tým použil transgenní myši. Tyto myši jsou speciálně vyšlechtěny jako součást lékařského výzkumu a mají „cizí“ DNA vloženou do jádra oplodněného myšího vajíčka.Když se myš vyvine, cizí DNA se stane součástí každé buňky Tyto speciálně vyšlechtěné myši umožnily týmu použít lék, který selektivně zabíjí buňky exprimující P16ink4a, protein zapojený do regulace buněčného cyklu a to zpomaluje buněčné dělení.

Jak organismy stárnou, exprese proteinu P16ink4a se zvyšuje. To pomáhá tělu snížit proliferaci kmenových buněk, což snižuje riziko rakoviny, ale zároveň činí tělo náchylným k účinkům proteinů SASP a dalších molekul, které tyto senescentní buňky produkují. Protože tento přístup nemohl zaručit zničení všech senescentních buněk, vědci také použili kombinovaný lékový koktejl, aby se zaměřili na zbývající senescentní buňky u myší. Výzkumníci použili pro srovnání několik kohort starých myší (25 až 29 měsíců) a také mladší skupinu.

Výsledky byly zcela jasné: odstranění senescentních buněk z těl a mozku starých myší vedlo ke zmírnění kognitivních poruch souvisejících s věkem, konkrétně dysfunkce prostorové paměti. Výsledky také ukázaly snížení markerů stárnutí v neuronech hippocampu, části mozku specificky spojené s pamětí a kognicemi, která s věkem podléhá progresivnímu zhoršování.

Clearance senescentních buněk také významně snížila markery zánětu mozku, který byl jasně spojen s kognitivní poruchou související s věkem. Zatímco autoři zdůrazňují, že stále není zcela jasné, jak přesně buněčné stárnutí ovlivňuje stárnutí mozku, výsledky jejich studie definitivně ukazují, že terapie zaměřené na čištění senescentních buněk poskytují slibný přístup k omlazení stárnoucího mozku a také ke zlepšení paměti. u starších lidí.