Автор оригинала: Carla Luís. Перевод – Екатерина @Eporfireva. Старение — естественный физиологический процесс, однако его начало раньше ожидаемого может стать серьезной проблемой. Начало клеточного старения часто предшествует хронологическому, что связано с потерей организмом способности к регенерации и клеточной сенесценцией. Эти факторы играют очень важную роль в преждевременном старении.

Есть разные способы борьбы с сенесцентными клетками, включая медикаментозные (лечение препаратами, такими как рапамицин, дазатиниб, метформин) и не связанные с использованием лекарственных средств (специальные диеты и БАДы). Клинические данные о фармакотерапии сенотерапевтическими препаратами достаточно скудные, и краткосрочные и долгосрочные побочные эффекты не изучены, поэтому второй вариант в данном случае предпочтительнее. Но возможно ли при помощи специальных продуктов и БАДов отсрочить старение? Давайте разбираться.

Что такое сенесценция и почему она происходит?

В Википедии написано, что «клеточное старение, или сенесценция — это вызванная стрессом необратимая остановка клеточного цикла соматических клеток, способных к пролиферации». Говоря простыми словами — репликативное старение клеток. То есть те клетки, которые достигли своего предела по числу клеточных делений (лимит Хейфлика), перестают делиться. Обычно такие «старые» клетки самоуничтожаются, то есть уходят в апоптоз (запрограммированную клеточную гибель) и умирают тихо и «чисто», не нанося организму особого вреда.

Сенесценция же опосредует фенотипическое изменение клеток. Такие клетки не способны делиться, но и не готовы уйти в апоптоз. Из-за невозможности «умереть спокойно», они начинают секретировать различные факторы воспаления, привлекая к себе клетки иммунной системы. Этот набор факторов воспаления имеет специальное название — SASP (senescence-associated secretory phenotype). Таким образом, сенесценция является одной из причин инфламэйджинга или воспалительного старения, которое развивается путем аутокринного и паракринного изменения физиологических реакций в микроокружении через SASP.

Немного теории и молекулярных механизмов

Компоненты SASP включают в себя различные биологические молекулы: факторы роста (IGFBPs, EGF), цитокины (IL-6, IL-1β, TNFa), хемокины (IL-8, MCP-2), протеазы (MMPs) и компоненты внеклеточного матрикса (коллагены, фибронектин, ламинин). Некоторые из них являются постоянными составляющими SASP и используются в качестве маркеров (IL-6 и IL-8).

Специальные белки-маркеры сенесценции:

Белок P16 INK4A – опухолевый супрессор который замедляет клеточное деление, подавляя размножение раковых клеток. Экспрессия его на поверхности клеток является биологическим маркером онкологии.

Белок p53 является регуляторным белком, который связан с повреждениями ДНК и остановкой клеточного цикла. Мутация в нем часто опосредует начало канцерогенеза.

Белок p21CIP1 — основная мишень активности белка p53, играет важную роль в регенерации.

Самым распространенным транскриптом в сенесцентных клетках является длинная некодирующая РНК (lncRNA) PURPL — регулятор уровня р53.

Одним из основных механизмов, приводящих к формированию фенотипа SASP, является активация ядерного фактора NF-kB. В сенесцентных клетках он конститутивно активирован, что приводит к увеличенной выработке провоспалительных цитокинов, хемокинов, протеаз, факторов роста и других веществ.

Влияние питания на иммунный метаболизм

Иммунный метаболизм представляет собой вид клеточного метаболизма, который оказывает влияние на функции иммунной системы и способствует метаболическому перепрограммированию иммунного ответа. От этого зависит способность клетки к активации и пролиферации.

В зависимости от ситуации, иммунные клетки принимают разнообразные метаболические стратегии для поддержания энергетического баланса, биосинтеза и продолжительности их жизни. Например, клетки в состоянии покоя чаще используют окислительное фосфорилирование для обеспечения основных потребностей в энергии и выживании. А во время активации иммунного ответа клетки переключаются на гликолиз, что способствует активной пролиферации, выработке воспалительных цитокинов и адаптации к гипоксии.

Сенесцентные клетки, по сравнению с нормальными клетками, обладают повышенной гликолитичностью, что способствует образованию фенотипа SASP. Накопление таких клеток в тканях приводит к метаболическому дисбалансу. Активация гликолитических путей влечет за собой изменение уровня рН, окислительно-восстановительного гомеостаза и концентрации метаболитов. Это негативно сказывается на иммунном ответе. Происходит дисрегуляция: появляются как дисфункциональные, так и гиперактивные иммунные клетки.

Питание является одним из способов модуляции метаболизма иммунных клеток. Регулируя метаболизм посредством питания, можно восстановить баланс в работе иммунных клеток и, таким образом, уменьшить признаки старения, связанных с сенесценцией и воспалением.