9402139831

nowotworowej, ale włączanie jej w kontrolowany sposób w poszczególnych tkankach przynosiło pozytywne efekty. Dochodziło do regeneracji tkanek w starzejącym się organizmie. Dotyczyło to tkanek takich narządów jak: śledziona, jelita, kanaliki w jądrze, ale również powodowało zwiększenie grubości otoczki mielinowej i rozmiaru mózgu. Także wspomniana wcześniej nadekspresja BubRl, wpływająca na wydłużenie życia i polepszenie parametrów tkankowych, jest kolejnym przykładem na powiązanie między starzeniem komórek i starzeniem organizmu [81]. Gdy poziom tego kluczowego dla podziału komórki białka jest niski zwierzęta cierpią na progerię, a gdy jest podwyższony wolniej się starzeją i żyją dłużej.

ROLA STARZENIA W EMBRIOGENEZIE

Do prawidłowej embriogenezy i organogenezy niezbędna jest eliminacja niepotrzebnych komórek. Do niedawna uważano, że taką rolę spełnia ściśle zaprogramowana czasowo i przestrzennie apoptoza. Badania opublikowane w zeszłym roku pokazały, że również starzenie jest niezbędnym elementem embrio- i organogenezy. Prawdopodobnie pełni ono podobną funkcję co apoptoza. Komórki stare pojawiają się w określonych miejscach i w określonym czasie rozwoju płodu. Następnie są usuwane przez komórki układu odpornościowego (makrofagi), co pozwala na uformowanie struktur docelowych. Zjawisko to jest bardzo powtarzalne i prawdopodobnie dotyczy nie tylko różnych gatunków, ale i grup zwierząt (gromad). Dotychczas ukazały się dwie prace, a obserwacje były poczynione u zarodków myszy i kury, a także w zarodkach ludzkich [86,87]. Stare komórki, które wykazywały podwyższoną aktywność SA-p-gal znaleziono w grzbietowo-wierzchołkowej część ektodermy (AER, ang. apical ecłodermal ridge) i blaszce grzbietowej cewy nerwowej. Podczas rozwoju zarodkowego myszy pojawianie komórek starych zaobserwowano również w rozwijających się kończynach, błonach między palcami, ogonie, pęcherzyku usznym, pęcherzyku mózgowym, linii mostkowej pośrodkowej, zamykającej się cewie nerwowej i endodermie jelita. U kury były to kończyny, obszary cewy nerwowej/kręgosłupa oraz kształtujące się oko. Przejściowe pojawianie się komórek starych u myszy i człowieka obserwowano przy przebudowie śródnerki, pełniącej funkcję nerki zarodkowej oraz w worku śródchłonki ucha wewnętrznego, związanym z filtrowaniem endolimfy kanalików ślimakowego i przedsionkowego, zaangażowanych odpowiednio w słyszenie i utrzymanie równowagi. Należy zaznaczyć, że pierwsze doniesienia o obecności komórek z podwyższoną aktywnością SA-p-gal w śródnerce ptaków (przepiórka japońska) pojawiły się już w 2006 roku [88].

Kluczowym białkiem zaangażowanym w starzenie podczas embriogenezy jest p21, a jego aktywacja jest niezależna od p53. Co więcej, u myszy pozbawionych białka p21 nie obserwowano starzenia podczas embriogenezy i prowadziło to do pewnych zaburzeń rozwojowych związanych z nieprawidłową przebudową narządów. U myszy dotyczyło to szczególnie kończyn oraz pochwy, ale zmiany te nie powodowały bardzo wyraźnych wad

rzyslych, zaburzając lym samym zdolność do naprawy tkanek. Stare komórki mogą z kolei sprzyjać rozwojowi nowotworów (głównie poprzez SASP) i najprawdopodobniej są przyczyną starzenia organizmu. Na podstawie |26], rozwojowych. Może to wynikać z silnych zdolności kompensacyjnych i zastępowania p21 przez inne białka np. pl5^INK'^lb (pl5) lub p57^K,P2 (p57). Brak starzenia komórkowego w rozwoju zarodkowym może być częściowo zastępowany przez apoplozę, ale nie jest ona w stanie całkowicie go zrekompensować i w związku z tym dochodzi do pojawienia się pewnych anomalii rozwojowych. Podczas embriogenezy nie obserwuje się obecności białka pl6 ani uszkodzeń DNA, czyli dwóch kluczowych elementów zarówno starzenia replikacyjnego, jak i OIS. Również SASP różni się od opisanego w przypadku dojrzałego organizmu, mianowicie nie obserwowano produkcji interleukin 6 i 8 (1L-6 i IL-8).

Autorzy obydwu prac uważają, że starzenie komórkowe jest mechanizmem wykształconym pierwotnie podczas embriogenezy do prawidłowego rozwoju zarodka i dlatego zestaw białek jest uboższy niż w starzeniu, które zostało zaadaptowane w procesie ewoluqi i ma miejsce w organizmach dorosłych.

PODSUMOWANIE

Starzenie komórkowe ma miejsce zarówno in vitro jak i in vivo. Odgrywa ono istotną, a nawet kluczową rolę w procesie starzenia organizmu i pojawianiu się chorób związanych z wiekiem. U osobników w podeszłym wieku zmniejsza się zdolność do regeneracji, odnawiania komórek, a chroniczny stan zapalny promuje pojawianie się różnego typu dolegliwości i dysfunkcji. Starzenie komórkowe stanowi podstawę jednej z teorii starzenia mówiącej o tym, że jest ono przyczyną starzenia organizmu i z czasem znalazła coraz poważniejsze wsparcie w doświadczeniach [89], Usunięcie starych komórek z organizmu myszy jest w stanie zapobiegać pojawianiu się zmian związanych z wiekiem.

156

vw.postepybiochemii.pl