Wiele osób jest w pewnym stopniu zaznajomionych z terminem „senescencja” i utożsamia go z procesem starzenia się. W końcu rdzeń tego słowa to „sen-”, co oznacza stary, i jest również rdzeniem słowa „seniwny”, które oczywiście oznacza charakterystyczny dla starości.
Ale kiedy biolodzy mówią o starzeniu się komórkowym, nie mają dokładnie na myśli starzenia się w sposób, w jaki ludzie zwykle myślą o tym procesie. W zależności od rodzaju tkanki, komórki w twoim ciele żyją różne długości czasu. Białe krwinki mają żywotność około 13 dni, w porównaniu do 120 dni, które żyje czerwona krwinka. Komórki tłuszczowe żyją około ośmiu lat, a komórki jelitowe (z wyłączeniem wyściółki) żyją prawie 16 lat.
Kiedy komórki ciała osiągają koniec swojego naturalnego życia, umierają w zaprogramowany sposób poprzez proces zwany apoptozą (wym. „a-pop-TOE-sis”), który jest zaprojektowany tak, aby nie uszkodzić żadnych pobliskich komórek. Albo może się zdarzyć, że komórka jest młoda lub w średnim wieku i zostaje w jakiś sposób uszkodzona. Wiele razy to uszkodzenie może zostać naprawione i komórka wraca do swojej normalnej funkcji. Jeśli uszkodzenie jest zbyt poważne, komórka ponownie przechodzi apoptozę i zostaje zniszczona.
Zazwyczaj komórki podlegają ciągłemu podziałowi, zarówno w celu zastąpienia komórek, które obumarły, jak i w celu wspomagania naprawy, na przykład poprzez wzrost nowych komórek skóry w celu zamknięcia rany. Czasami, gdy DNA komórkowe zostaje uszkodzone, te komórki stają się nowotworowe i zostają wyrzucone w niekontrolowaną proliferację.
Zrozumienie starzenia się komórkowego
Innym sposobem, w jaki komórki reagują na uszkodzenia, które nie są na tyle poważne, aby wywołać apoptozę, jest przejście w stan starzenia się. Oznacza to, że zamiast wpadać w niekontrolowaną proliferację, po prostu przestają się dzielić i normalny cykl komórkowy się kończy. Wielu naukowców uważa, że ta zdolność do przechodzenia w stan starzenia się jest sposobem organizmu na próbę zapobiegania przekształceniu się tych uszkodzonych komórek w nowotworowe.
Chociaż te komórki starzejące się nie dzielą się aktywnie, nie są bynajmniej martwe. Komórki starzejące się są nadal bardzo aktywne metabolicznie, wydzielając szereg białek i innych cząsteczek określanych jako SASP (senescence-associated secretory phenotype), które mogą powodować stan zapalny. W ten sposób komórki starzejące się mogą sygnalizować komórkom układu odpornościowego, aby przybyły, pomogły w usuwaniu uszkodzeń i wspierały naprawę tkanek. Jak dotąd wygląda to na dobrą rzecz.
Jednakże, mimo że SASP wspomaga naprawę tkanek, niektóre z białek i cząsteczek, które mogą tworzyć ten zestaw, mogą mieć szkodliwe skutki. W miarę starzenia się, komórki starzejące się zaczynają gromadzić się w organizmie, w tym w mózgu. Wszystkie te komórki starzejące się produkują cząsteczki i białka zapalne SASP, które mogą faktycznie przyspieszać samo starzenie się i pogarszać stany związane z wiekiem, takie jak choroby serca i Alzheimer. Ponadto, ciągła ekspozycja na SASP może faktycznie indukować starzenie się w zdrowych komórkach.
Usuwanie komórek starzejących się z organizmu
Co by było, gdyby te starzejące się komórki mogły zostać usunięte z organizmu, wraz z toksycznymi zapalnymi białkami i cząsteczkami SASP, które produkują? Już wykazano, że w modelu myszy z chorobą neurodegeneracyjną usunięcie starzejących się komórek poprawia funkcjonowanie mózgu u tych zwierząt.
Ale to, co nie było wiadomo, to: czy usunięcie komórek starzejących się z organizmu może pomóc złagodzić starzenie się mózgu i spadek zdolności poznawczych związany z normalnym starzeniem się? Niedawne badania prowadzone przez naukowców z Robert and Arlene Kogod Center on Aging w Mayo Clinic, opublikowane w numerze z 21 stycznia 2021 roku czasopisma Aging Cell, próbowały odpowiedzieć na to pytanie.
Naukowcy ponownie zwrócili się do modelu myszy w swojej próbie odpowiedzi na to pytanie. Zespół użył myszy transgenicznych. Te myszy są specjalnie hodowane do celów badań medycznych i mają „obce” DNA wprowadzone do jądra zapłodnionego jaja myszy. Kiedy mysz się rozwija, obce DNA staje się częścią każdej komórki. Te specjalnie hodowane myszy umożliwiły zespołowi użycie leku, który selektywnie zabija komórki wyrażające P16ink4a, białko zaangażowane w regulację cyklu komórkowego i które spowalnia podział komórek.
W miarę starzenia się organizmów, wzrasta ekspresja białka P16ink4a. Pomaga to organizmowi zmniejszyć proliferację komórek macierzystych, co redukuje ryzyko nowotworów, ale jednocześnie sprawia, że organizm staje się podatny na działanie białek SASP i innych cząsteczek produkowanych przez te starzejące się komórki. Ponieważ takie podejście nie mogło zagwarantować zniszczenia wszystkich starzejących się komórek, badacze zastosowali również kombinację leków, aby celować w pozostałe starzejące się komórki u myszy. Badacze użyli kilku kohort starszych myszy (25 do 29 miesięcy) oraz młodszej grupy jako porównania.
Wyniki były dość jasne: usunięcie komórek starzejących się z ciał i mózgów starych myszy skutkowało złagodzeniem związanych z wiekiem zaburzeń poznawczych, w szczególności dysfunkcji pamięci przestrzennej. Wyniki wykazały również zmniejszenie markerów starzenia się w neuronach hipokampu, części mózgu szczególnie związanej z pamięcią i poznaniem, która podlega postępującej degeneracji z wiekiem.
Usunięcie komórek starzejących się również znacząco zmniejszyło markery zapalenia mózgu, które są wyraźnie związane z upośledzeniem funkcji poznawczych związanym z wiekiem. Chociaż autorzy podkreślają, że wciąż nie jest całkowicie jasne, w jaki sposób starzenie się komórek wpływa na starzenie się mózgu, wyniki ich badań jednoznacznie pokazują, że terapie skierowane na usuwanie komórek starzejących się stanowią obiecujące podejście do odmładzania starzejącego się mózgu, a także poprawy pamięci u osób starszych.
NAD i starzenie się komórkowe
Jak już informowaliśmy w poprzednich artykułach, NAD (dinukleotyd nikotynamidoadeninowy), który działa w organizmie jako ważny koenzym lub kofaktor i naturalnie maleje z wiekiem, wykazał bardzo obiecujące wyniki w dziedzinie przeciwdziałania starzeniu, w tym w obszarze starzenia komórkowego. Badania z Uniwersytetu Queensland w Australii, opublikowane w wydaniu Cell Reports z 18 lutego 2020 roku, wykazały, że stosunkowo niskie dawki NMN były skuteczne w przywracaniu jakości jaj u starszych myszy. Chociaż początkowe badania przeprowadzono na myszach, naukowcy są bardzo optymistyczni co do obietnic, jakie te środki mają w leczeniu ludzkiej płodności.
Naukowcy jednoznacznie wykazali na modelach myszy, że leczenie NAD obdarza potężnymi efektami przeciwstarzeniowymi na układ neuro-naczyniowy, w tym poprawą wydajności poznawczej. Ponadto, leczenie komórek naczyniowych pochodzących od starych szczurów (biologiczny wiek 24-miesięcznych myszy odpowiada mniej więcej 60-letnim ludziom), które były traktowane NMN przez pięć dni, wykazało przywrócenie młodzieńczych poziomów NAD i powrót funkcji mitochondrialnej. Omówiliśmy również gdzie indziej, że NAD odgrywa kluczową rolę w optymalnym funkcjonowaniu sirtuin (wymawiane „sir-TWO-ins”), rodziny białek znanych jako geny długowieczności, które regulują starzenie się komórek.
Chociaż wykazano, że praktyki takie jak ograniczenie kalorii i post zwiększają poziom NAD, codzienne przyjmowanie wysokiej jakości suplementu NAD+ jest najpewniejszym, najpraktyczniejszym i najskuteczniejszym sposobem, aby mieć pewność, że zaspokajasz swoje potrzeby związane z NAD.
Możesz znaleźć pełne informacje na temat wszystkich naszych wysokiej jakości suplementów NAD+ tutaj, w tym NAD+ oraz jego prekursora NMN. Przyjmowane codziennie, suplementy NAD+ zwiększą poziom tego potężnego koenzymu i zapewnią Ci najlepszą ochronę przed skutkami procesu starzenia, w tym szkodliwymi efektami starzenia na zdrowie poznawcze.
Referencje:
1. Ogrodnik, M., Evans, S.A., Fielder, E., Victorelli, S., Kruger, P., Salmonowicz, H., Weigand, B.M., Patel, A.D., Pirtskhalava, T., Inman, C.L., Johnson, K.O., Dickinson, S.L., Rocha, A., Schafer, M.J., Zhu, Y., Allison, D.B., von Zglinicki, T., LeBrasseur, N.K., Tchkonia, T., Neretti, N., Passos, J.F., Kirkland, J.L. i Jurk, D. (2021), Usuwanie starzejących się komórek z całego ciała łagodzi związane z wiekiem zapalenie mózgu i upośledzenie funkcji poznawczych u myszy. Aging Cell, 20: e13296. https://doi.org/10.1111/acel.13296.
2. Bertoldo et al. Uzupełnianie NAD ratuje płodność kobiet w okresie starzenia się reprodukcyjnego. Cell Reports, 2020; 30 (6): 1670 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.01.058
Kiss T & Nyúl-Tóth Á et al. Suplementacja mononukleotydem nikotynamidu (NMN) wspomaga odmładzanie neuro-naczyniowe u starych myszy: transkrypcyjny ślad aktywacji SIRT1, ochrona mitochondrialna, działanie przeciwzapalne i przeciwapoptotyczne. Geroscience. 2020 Kwi;42(2):527-546. doi: 10.1007/s11357-020-00165-5. Epub 2020 Lut 13. PMID: 32056076; PMCID: PMC7206476.
3. Tarantini S & Valcarcel-Ares MN et al. Suplementacja mononukleotydu nikotynamidu (NMN) przywraca funkcję śródbłonka mózgowego mikrokrążenia i odpowiedzi sprzężenia neuro-naczyniowego oraz poprawia funkcje poznawcze u starych myszy. Redox Biol. 2019 czerwiec;24:101192. doi: 10.1016/j.redox.2019.101192. Epub 2019 kwiecień 10. PMID: 31015147; PMCID: PMC6477631.
4. Hou Y, Lautrup S, Cordonnier S, et al. Dodanie NAD+ normalizuje cechy Alzheimera. Proceedings of the National Academy of Sciences luty 2018, 115 (8) E1876-E1885; DOI:10.1073/pnas.1718819115.
5. Kiss T, Giles C, Tarantini S. i in. Suplementacja mononukleotydu nikotynamidu (NMN) promuje profil ekspresji miRNA przeciwstarzeniowego w aorcie starych myszy, przewidując epigenetyczne odmłodzenie i działanie przeciwmiażdżycowe. FASEB Journal 18 kwietnia 2020 https://doi.org/10.1096/fasebj.2020.34.s1.04769.
