Клеточное старение

Клеточное старение, или сенесценция — это вызванная стрессом необратимая остановка клеточного цикла соматических клеток, способных к пролиферации. В качестве стресса могут выступать воздействия, вызывающие трудно репарируемые повреждения ДНК, например, ионизирующая радиация. Также клеточное старение может запускаться из-за слишком коротких теломер, когда теломеры воспринимаются клеткой как повреждение ДНК, а именно, как двунитевой разрыв ДНК. Укорочение теломер происходит в результате множественных циклов репликации хромосомной ДНК в процессе неоднократных клеточных делений. Процесс клеточного старения, связанный с укорочением теломер, также называется репликативным старением клетки, и с ним связан предел на число делений соматической клетки, называемый пределом Хейфлика. Клеточное старение может быть вызвано также избыточной митогенной стимуляцией, происходящей, например, в результате активации онкогенов.

В организме человека в состояние клеточного старения могут переходить фибробласты, лимфоциты, бета-клетки поджелудочной железы, клетки почечного эпителия, кератиноциты, клетки глии, клетки-предшественники соматических тканей и др. Арест клеточного цикла, связанный с клеточным старением, следует отличать от терминальной дифференцировки клеток и состояния пролиферативного покоя, характерного для стволовых клеток обновляемых соматических тканей.

Для стареющих клеток характерно изменение морфологии, например, фибробласты при старении увеличиваются в размере и становятся более плоскими. Клеточное старение сопровождается нарушением функционирования лизосом, в результате чего в стареющих клетках наблюдается избыточная активность лизосомной бета-галактозидазы. Также в лизосомах стареющих клеток может накапливаться липофусцин. Гетерохроматин в ядрах стареющих клеток может реорганизовываться в фокусы. Стареющие клетки часто становятся резистентными к индукторам апоптоза. Клеточное старение сопровождается с изменением секреторного профиля клетки, в результате чего изменяется секреция интерлейкинов, хемокинов, протеаз и белков внеклеточного матрикса.

Стареющие клетки могут долгое время оставаться жизнеспособными. Обычно они уничтожаются клетками иммунной системы. С возрастом в организме происходит накопление старых клеток, вероятно, вследствие ухудшения выполнения иммунной системой своих функций.