Starzenie się jest nieodłącznym procesem, który dotyka wszystkich żywych organizmów. W ciągu ostatnich dekad naukowcy zidentyfikowali kluczowe cechy starzenia, które wpływają na nasze zdrowie i jakość życia. Niniejszy artykuł przedstawia te cechy oraz ich wpływ na nasze ciała.
Niestabilność genomu
Genom to podstawowa jednostka naszego dziedzictwa genetycznego. Jego integralność i stabilność są nieustannie zagrożone zarówno przez czynniki zewnętrzne, takie jak chemikalia, czynniki fizyczne i biologiczne, jak i wewnętrzne, takie jak błędy replikacji DNA, defekty segregacji chromosomów, procesy utleniające i spontaniczne reakcje hydrolityczne.
Skracanie telomerów
Uszkodzenia DNA na końcach chromosomów, zwanych telomerami, przyczyniają się do procesu starzenia i chorób związanych z wiekiem. Telomeraza, enzym o aktywności odwrotnej transkryptazy, może zapobiegać tym szkodliwym efektom.
Zmiany epigenetyczne
Zmiany epigenetyczne obejmują zmiany w wzorcach metylacji DNA, nieprawidłowe modyfikacje potranslacyjne histonów, nieprawidłowe remodelowanie chromatyny i dysregulację funkcji niekodujących RNA (ncRNA). Te zmiany wpływają na ekspresję genów i inne procesy komórkowe.
Utrata proteostazy
Starzenie się i wiele chorób związanych z wiekiem, takich jak stwardnienie boczne zanikowe (ALS), choroba Alzheimera, choroba Parkinsona i zaćma, są związane z zaburzeniem homeostazy białek, czyli proteostazy.
Niepełnosprawność makroautofagii
Autofagia to proces, który obejmuje sekwencję materiału cytoplazmatycznego w pęcherzykach o podwójnej błonie, zwanych autofagosomami, które następnie łączą się z lizosomami do trawienia zawartości luminalnej.
Dysregulacja detekcji składników odżywczych
Sieć detekcji składników odżywczych obejmuje ligandy zewnętrzne, takie jak insuliny i IGF, kinazy receptorów tyrozynowych, z którymi interakcją, a także kaskady sygnałów wewnątrzkomórkowych.
Dysfunkcja mitochondriów
Mitochondria są nie tylko „elektrowniami” komórki, ale także potencjalnymi wyzwalaczami stanów zapalnych i śmierci komórki, zwłaszcza gdy dojdzie do przecieku reaktywnych form tlenu (ROS) lub mtDNA z organellum.
Senescencja komórkowa
Senescencja komórkowa jest reakcją wywoływaną przez ostre lub przewlekłe uszkodzenia. Wraz z wiekiem, senescentne komórki gromadzą się w wielu tkankach, przede wszystkim wpływając na fibroblasty, komórki śródbłonka i komórki układu immunologicznego.
Wyczerpanie komórek macierzystych
Starzenie się wiąże się ze zmniejszoną odnową tkanek, a także z upośledzoną regeneracją tkanek po uszkodzeniu. Każdy organ ma swoją własną strategię odnowy i naprawy.
Zmieniona komunikacja międzykomórkowa
Starzenie się wiąże się z postępującymi zmianami w komunikacji międzykomórkowej, które zwiększają „szum” w systemie i komplikują regulację homeostatyczną i hormetyczną.
Przewlekłe zapalenie
Zapalenie wzrasta wraz z wiekiem, co ma przejawy zarówno systemowe, jak i patologiczne na poziomie lokalnym, w tym miażdżyca, zapalenie nerwów, osteoartritis i zwyrodnienie krążków międzykręgowych.
Dysbioza
W ciągu ostatnich lat mikrobiom jelitowy został zidentyfikowany jako kluczowy czynnik w wielu procesach fizjologicznych, takich jak trawienie i wchłanianie składników odżywczych, ochrona przed patogenami i produkcja niezbędnych metabolitów.
Integracja cech starzenia
Wszystkie 12 cech starzenia są silnie powiązane ze sobą. Na przykład, niestabilność genomu (w tym ta spowodowana skracaniem telomerów) jest powiązana z epigenetycznymi zmianami, utratą proteostazy, niepełnosprawnością makroautofagii i innymi.
Zakończenie:
Zrozumienie tych kluczowych cech starzenia się może prowadzić do nowych strategii leczenia i prewencji chorób związanych z wiekiem. Dlatego ważne jest, aby kontynuować badania w tym obszarze, aby lepiej zrozumieć, jak te procesy wpływają na nasze zdrowie i dobrostan.
