Imbatranire si cancer - natura cancerului

Conform conceptelor moderne, inflamația joacă un rol major în geneza aproape toate bolile legate de vârstă, ceea ce va determina în cele din urmă corpul la moarte. Sa dovedit că celulele vechi, pe de o parte, acționează ca un supresoare tumorale (deoarece ireversibil încetează să se împartă și de a reduce riscul de transformare a celulelor din jur), iar pe de altă parte - metabolismul specific de celule mai mari pot provoca inflamații și degenerarea premaligne adiacente celulelor maligne. In prezent, studiile clinice de medicamente care elimină selectiv celulele vechi în țesuturi și organe, prevenind astfel degenerarea organelor și a cancerului.
Corpul uman este prezent în aproximativ 300 tipuri de celule, și ele sunt împărțite în două grupe: se poate diviza și înmulți (adică, ele sunt mitotic competente), iar altele - post-mitotice - nu divizat: este atins în stadiul de diferențiere a neuronilor, cardiomiocite, granulos celule albe din sânge și altele.
În corpul nostru există reînnoirea țesuturilor în care există un bazin de divizare in mod constant celule care înlocuiesc sau cheltuite pe moarte celule. Astfel de celule sunt în criptele intestinale, stratul bazal al epiteliului pielii, în măduva osoasă (celule hematopoietice). reînnoire celulară poate fi destul de intens. deci, in pancreas celulelor de țesut conjunctiv sunt înlocuite la fiecare 24 de ore, celulele gastrice mucoase - la fiecare trei zile, celulele albe din sange - la fiecare 10 zile, celulele pielii - la fiecare șase săptămâni, aproximativ 70 de grame de mici celule proliferante intestinale eliminate din organism zilnic.
Celulele stem exista in aproape toate organele și țesuturile, capabile de a diviza la nesfârșit. regenerarea tisulară se datorează proliferării celulelor stem, care poate nu numai cota, ci și să se diferențieze în celule ale țesutului care are loc regenerarea. Celulele stem exista in miocard in creier (in hipocamp si in bulbul olfactiv) și în alte țesuturi. Ea detine o mare promisiune pentru tratamentul bolilor neurodegenerative și a infarctului miocardic.
Actualizată în permanență pentru a ajuta țesut creșterea speranței de viață. In celulele impartind apare tesut intinerire, noi celule ajung la locul leziunii, in timp ce mai repararea intensiva (reduce deteriorarea ADN-ului) și, eventual, de regenerare a leziunilor țesuturilor. Nu este surprinzător faptul că la vertebrate este speranța de viață semnificativ mai mare decât în ​​categoria nevertebratelor - aceleași insecte, care la adult celulele nu se divid.
Dar, în același timp, de reînnoire a țesuturilor sensibile la hiperproliferarea care duce la formarea de tumori. inclusiv - x canceroase. Acest lucru se datorează tulburărilor de reglare diviziune celulară și frecvența de mutageneză crescută în celulele aflate în diviziune activă. Conform conceptelor moderne, boli maligne de celule dobândit proprietatea, aceasta are nevoie de 4-6 mutatii. Mutațiile sunt rare, iar pentru a deveni o celula de cancer - este estimat la fibroblaste umane - trebuie să aibă loc aproximativ 100 de diviziuni (de exemplu numărul de diviziuni se întâmplă de obicei la oameni, la varsta de aproximativ 40 de ani).
Pentru a fi protejat de el însuși, în corp pentru a forma o mecanisme celulare speciale de suprimare a tumorii. Unul dintre ei - celule senescență replicative (senestsentsiya) constând în diviziunea celulară opri ireversibil în faza G1 a ciclului celular. Cu inaintarea in varsta, celula se opreste divizarea, ea nu răspunde la factorii de creștere și devine rezistent la apotozu.

limita Hayflick
fenomenul de îmbătrânire a fost descoperit pentru prima dată în 1961 de Leonard Hayflick si colegii sai de pe cultura de fibroblaste. Sa constatat ca celulele din cultura fibroblaste umane în condiții bune de timp limitat viu și capabil să dublând aproximativ 50 ± 10 ori, - și că numărul a devenit cunoscut ca limita Hayflick. Înainte de deschiderea Hayflick dominat de părere că celulele sunt nemuritoare, iar îmbătrânirea și moartea - este proprietatea organismului ca întreg.
Acest concept a fost considerat de netăgăduit în mare parte datorită experimentelor Carrel, care a sprijinit cultura de celule cardiace de pui in '34 (a fost aruncat după moartea sa). Cu toate acestea, după cum sa dovedit, nemurirea culturii Carrel a fost un artefact, ca și cu ser fetal, care s-a adăugat la mediul de cultură pentru creșterea celulelor de a se încadrează celulele embrionare (și, cel mai probabil, cultura Carrel a devenit deja departe, nu ceea ce a fost începând).
Într-adevăr sunt celulele canceroase nemuritoare. Astfel, celulele HeLa izolate in 1951 dintr-o tumoare de col uterin Henrietta Lacks, utilizat încă citologi (în particular, c prin vaccinul polio a fost dezvoltat de celule HeLa). Aceste celule a fost chiar și în spațiu.
După cum sa dovedit, limita Hayflick variază în funcție de vârstă: mai vechi persoana, cu atât mai puțin numărul de ori dublat în cultura de celule. Interesant, celulele congelate în decongelare și cultivarea ulterioară, amintiți-vă numărul de diviziuni înainte de congelare. De fapt, există o „contra“ diviziuni din interiorul celulei, și la atingerea unei celule (limita Hayflick) anumită limită se oprește împărțind - devine senescente. Celulele senescente (vechi) au o morfologie specifică - acestea sunt mari, aplatizate, cu nuclei mari, foarte vacuolizate, isi schimba profilul expresia genelor. În cele mai multe cazuri, acestea sunt rezistente la apoptoza.
Cu toate acestea, procesul de îmbătrânire nu poate fi redusă doar la îmbătrânirea celulelor. Acest lucru este considerabil proces mai complicat. Vechile celule sunt acolo într-un corp tânăr, dar ei sunt puțini! Cand celulele senescente de varsta se acumuleaza in tesuturi, pornind de procese degenerative care duc la boli dependente de vârstă. Unul dintre factorii acestor boli - așa-numitele senilă inflamație „steril“, care este asociată cu expresia de citokine proinflamatorii celule vechi.
Un alt factor important al îmbătrânirii biologice - structura de cromozomi si sfaturile lor - telomere.

diviziunea celulară repetată în absența activității telomerazei conduce la scurtarea telomerilor si senescenta replicativ.
Lungimea telomerilor și rata de reducere depinde de varsta. La om, lungimea telomerilor variază de la 15 mii de perechi de baze (kb) la naștere până la 5 kb în boli cronice. Lungimea telomerilor este maximă la copiii de 18 luni-vechi, și apoi scade rapid la 12 kb la vârsta de cinci ani. scurtare După aceea scade rata.

disfuncție telomerilor, care apare atunci când sunt scurtate sau disfuncționalitate shelterina activeaza p53. Acest factor de transcriere determină celula la un senestsentsii de stat sau induce apoptoza. In absenta p53 dezvolta cromozom instabilitate caracteristică a carcinoamelor umane. Mutatii p53 sunt detectate în 50% din adenocarcinoamele de sân, iar în 40-60% din cazurile de adenocarcinom colorectal. Prin urmare, p53 este adesea numit „gardian al genomului“.
Telomerazei este reactivat în majoritatea tumorilor de origine epitelială, care sunt caracteristice persoanelor în vârstă. Se crede că reactivarea telomerazei - o etapă importantă în procesele maligne, deoarece permite celulelor canceroase sa „ignore“ la limita Hayflick. disfuncția telomerilor promovează aberații cromozomiale și M, în absența p53 duce adesea la tumori maligne.

Figura. Relația dintre îmbătrânirea celulelor și îmbătrânirea.

Pentru a intelege mecanismele moleculare au fost trecerea la o stare de celule senescente, vă voi aminti cum diviziunea celulara.
Procesul de reproducere celulară se numește proliferare. Durata de viață divizarea celulelor se referă la împărțirea ciclului celular. procesul de proliferare este reglementată atât celula - factori de creștere autocrină - și micromediul sale - semnale paracrine.
Proliferarea Activarea are loc prin membrana celulară, în care există receptori, semnale mitogene teledetecție - aceasta este, în principal factori de creștere și semnale de contact celulă-celulă. Factorii de creștere au, de obicei de natură peptidică (până în prezent cunoscute sunt aproximativ 100). Acest lucru, de exemplu, derivat din trombocite factor de creștere, care este implicată în formarea trombusului si vindecarea ranilor, factor de creștere epitelială, citokine diverse - interleukine, factor de necroză tumorală, factori de stimulare a coloniilor etc. După activarea proliferării celulelor provine din faza de repaus G0 și pornește ciclul celular.

Ciclul celular este reglat de kinaze ciclin-dependente, diferite pentru fiecare etapă a ciclului celular. Ele sunt activate de cicline și inactivează un număr de inhibitori. Scopul unei astfel de reglementări complex - asigurarea sintezei ADN cu cel mai mic număr de erori și la fiica celule au material genetic absolut identice. Verificati corectitudinea ADN-ului se realizează în patru ciclu de „puncte de testare“: Dacă sunt detectate erori, ciclul celular este oprit și pornit repararea ADN-ului. Dacă încălcări ale structurii ADN-ului nu se poate corecta - ciclul celular continuă. În cazul în care nu - celula este mai bine să „comite suicid“ (prin apoptoză), pentru a evita posibilitatea de a se transforma in cancer.
Moleculare Mecanismele care duc la gene ireversibile ale ciclului celular stop controlate supresoare tumorale, inclusiv p53 si PRB, asociate cu inhibitori ai kinazelor dependente de ciclină. Suprimarea ciclului celular în faza G1 a următoarei proteinei p53, un inhibitor care acționează prin ciclin-dependentă p21 inhibitor al kinazei. Factorul de transcripție p53 activat prin deteriorarea ADN-ului și funcția sa este de a elimina dintr-un bazin de celule, care sunt similare celor cu potențial oncogene (de aici porecla p53 - „gardian al genomului“). Acest punct de vedere este confirmat de faptul că mutațiile p53 sunt găsite în

50% din opoholey maligne. O altă manifestare a activității p53 este asociată cu apoptoza celulelor cele mai deteriorate.
Celulele Senestsentsiya și bolilor dependente de vârstă
Celulele senescent acumuleaza cu varsta si contribuie la boli legate de varsta. Ele reduc capacitatea de proliferare a țesuturilor și a epuizeze piscina de celule stem, rezultând în tulburările degenerative ale țesutului și reduce capacitatea de regenerare și reînnoire.
Celulele senescente sunt caracterizate prin expresia genelor specifice, ele secretă citokine inflamatorii și metaloproteinaze care distrug matricea extracelulară. Se pare că celulele vechi oferă inflamație senil lent și acumularea de fibroblaste vechi în piele cauzează pierderea legată de vârstă a capacității de a vindeca rănile. Celulele vechi stimulează, de asemenea, proliferarea si canceration celulelor vecine precanceroase, prin secreția factorului de creștere epitelială.
Celulele senescente se acumulează în multe țesuturi umane, sunt prezente în plăcile aterosclerotice, în ulcere ale pielii, în articulații artritice, precum si in leziunile hiperproliferative benigne si prostata preneoplastice si ficat. După iradiere, unele celule canceroase devin, de asemenea, senestsentsii de stat, oferind astfel recidiva.
Astfel, senescența celulară demonstrează efectul pleiotropy negativ, esența, care este atât de bun pentru organism tânăr, poate fi rău pentru cele vechi. Cel mai izbitor exemplu - procesul de inflamare. reacție inflamatorie severă contribuie la recuperarea rapidă a unei tinere organism boli infecțioase. În procesele inflamatorii active în vârstă de același vechi care duc la boli legate de varsta. Acum se presupune că inflamația joacă un rol în aproape toate bolile legate de vârstă, neurodegenerative, deoarece.
Se pare un paradox: îmbătrânirea celulelor din organism tinere protejeaza impotriva cancerului, dar vechi - ajută!

Înregistrează-te din nou și de a obține informații cu privire exclusiv cele mai recente cercetări pentru cancer contra. Informațiile sunt disponibile numai abonaților.