Wiele osób zna słowo „starzenie się” i utożsamia je z synonimem starzenia się. W końcu rdzeń tego słowa to „sen-”, co oznacza stary i jest także rdzeniem słowa „starczy”, co oczywiście oznacza charakterystyczny dla starości.

Kiedy jednak biolodzy mówią o starzeniu się komórek, nie mają na myśli starzenia się w sposób, w jaki ludzie zwykle myślą o tym procesie. W zależności od rodzaju tkanki komórki w organizmie żyją różną długość czasu. Białe krwinki żyją około 13 dni, w porównaniu do 120 dni życia czerwonych krwinek. Komórki tłuszczowe żyją około ośmiu lat, a komórki jelitowe (z wyłączeniem błony śluzowej) żyją prawie 16 lat.

Kiedy komórki organizmu osiągają kres swojego naturalnego życia, umierają zaprogramowaną śmiercią w procesie zwanym apoptozą (powiedzmy „a-pop-TOE-sis”), którego zadaniem jest nie uszkodzić żadnych pobliskich komórek. A może komórka jest młoda lub w średnim wieku i jest w jakiś sposób uszkodzona. W wielu przypadkach uszkodzenie to można naprawić, a komórka powraca do normalnego funkcjonowania. Jeśli uszkodzenie jest zbyt poważne, komórka ponownie ulega apoptozie i zostaje zniszczona.

Zwykle komórki podlegają ciągłym podziałom, zarówno w celu zastąpienia komórek, które obumarły, jak i w celu ułatwienia naprawy, na przykład podczas hodowania nowych komórek skóry w celu zamknięcia rany. Czasami, gdy DNA komórkowe ulega uszkodzeniu, komórki te stają się rakowe i ulegają niekontrolowanej proliferacji.

Zrozumienie starzenia komórkowego

Innym sposobem, w jaki komórki reagują na uszkodzenia, które nie są tak poważne, aby wywołać apoptozę, jest starzenie się. Oznacza to, że zamiast wpadać w niekontrolowaną proliferację, po prostu przestają się dzielić i kończy się normalny cykl komórkowy. Wielu naukowców uważa, że ​​zdolność do przechodzenia w stan starzenia jest sposobem organizmu na zapobieganie nowotworowi uszkodzonych komórek.

Chociaż te starzejące się komórki nie dzielą się aktywnie, w żadnym wypadku nie są martwe. Starzejące się komórki są nadal bardzo aktywne metabolicznie, wydzielając szereg białek i innych cząsteczek określanych jako SASP (fenotyp wydzielniczy związany ze starzeniem się), które mogą powodować zapalenie. W ten sposób starzejące się komórki mogą sygnalizować komórkom odpornościowym, aby przyszły i pomogły w naprawieniu uszkodzeń i naprawie tkanek. Jak na razie wygląda to dobrze.

Ale chociaż SASP rzeczywiście pomaga w naprawie tkanek, niektóre białka i cząsteczki, które mogą znajdować się w tym układzie, mogą mieć szkodliwe skutki. Wraz z wiekiem w organizmie, w tym w mózgu, zaczynają gromadzić się starzejące się komórki. Wszystkie te starzejące się komórki wytwarzają cząsteczki i białka zapalne SASP, które w rzeczywistości mogą przyspieszyć samo starzenie się i pogorszyć stany związane z wiekiem, takie jak choroby serca i choroba Alzheimera. Ponadto ciągła ekspozycja na SASP może w rzeczywistości wywołać starzenie się w skądinąd zdrowych komórkach.

Usuwanie starzejących się komórek z organizmu

Co by było, gdyby te starzejące się komórki można było usunąć z organizmu wraz z toksycznymi, zapalnymi białkami SASP i wytwarzanymi przez nie cząsteczkami? Wykazano już, że w mysim modelu choroby neurodegeneracyjnej wykazano, że usuwanie starzejących się komórek poprawia funkcjonowanie mózgu tych zwierząt.

Nie było jednak wiadomo: czy usuwanie starzejących się komórek z organizmu może pomóc w złagodzeniu starzenia się mózgu i pogorszenia funkcji poznawczych, które towarzyszą normalnemu starzeniu się? Próbą odpowiedzi na to pytanie były najnowsze badania prowadzone przez naukowców z Centrum Roberta i Arlene Kogod Center on Aging w Mayo Clinic, opublikowane w numerze czasopisma Aging Cell z 21 stycznia 2021 r.

Próbując odpowiedzieć na to pytanie, badacze ponownie zwrócili się ku modelowi myszy. Zespół wykorzystał myszy transgeniczne. Myszy te są hodowane specjalnie do celów badań medycznych i mają „obcy” DNA wstawiony do jądra zapłodnionego mysiego jaja. Kiedy mysz się rozwija, obce DNA staje się częścią każdej komórki. Te specjalnie wyhodowane myszy umożliwiły zespołowi zastosowanie leku, który selektywnie zabija komórki wykazujące ekspresję P16ink4a, białka biorącego udział w regulacji cyklu komórkowego i które spowalnia podział komórek mocny>.

W miarę starzenia się organizmów wzrasta ekspresja białka P16ink4a. Pomaga to organizmowi ograniczyć proliferację komórek macierzystych, co zmniejsza ryzyko raka, ale jednocześnie czyni organizm podatnym na działanie białek SASP i innych cząsteczek wytwarzanych przez te starzejące się komórki. Ponieważ takie podejście nie mogło zagwarantować zniszczenia wszystkich starzejących się komórek, badacze zastosowali także złożony koktajl leków, aby namierzyć pozostałe starzejące się komórki myszy. Do porównania naukowcy wykorzystali kilka kohort starszych myszy (w wieku od 25 do 29 miesięcy) oraz młodszą grupę.

Wyniki były całkiem jasne: usunięcie starzejących się komórek z ciał i mózgów starszych myszy spowodowało złagodzenie związanych z wiekiem zaburzeń poznawczych, w szczególności dysfunkcji pamięci przestrzennej. Wyniki wykazały również zmniejszenie wskaźników starzenia się w neuronach hipokampa – części mózgu specyficznie związanej z pamięcią i funkcjami poznawczymi, która z wiekiem ulega stopniowemu pogorszeniu.

Usuwanie starzejących się komórek również znacząco zmniejszyło markery zapalenia mózgu, które wyraźnie powiązano z zaburzeniami funkcji poznawczych związanymi z wiekiem. Chociaż autorzy podkreślają, że nadal nie jest całkowicie jasne, w jaki sposób starzenie się komórek wpływa na starzenie się mózgu, wyniki ich badań definitywnie pokazują, że terapie ukierunkowane na oczyszczanie starzejących się komórek stanowią obiecujące podejście do odmładzania starzejącego się mózgu, a także poprawy pamięci u osób starszych.

NAD i starzenie się komórek

Jak pisaliśmy we wcześniejszych artykułach, NAD ( dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy ), który działa w organizmie jako ważny koenzym lub kofaktor i którego poziom naturalnie zmniejsza się wraz z wiekiem, wykazał bardzo obiecujące wyniki w obszarze przeciwdziałania starzeniu się, w tym w obszarze starzenia się komórek . Badania przeprowadzone na Uniwersytecie w Queensland w Australii, opublikowane w wydaniu Cell Reports z 18 lutego 2020 r., wykazały, że stosunkowo niskie dawki NMN skutecznie przywracały jakość jaj u starszych myszy. Chociaż początkowe badania przeprowadzono na myszach, naukowcy są dość optymistyczni co do obietnic, jakie te środki niosą w leczeniu płodności u ludzi,

Naukowcy jednoznacznie wykazali na modelach mysich, że leczenie NAD zapewnia silne działanie przeciwstarzeniowe na układ nerwowo-naczyniowy, w tym poprawę wydajności poznawczej. Ponadto leczenie komórek naczyniowych starszych szczurów (wiek biologiczny 24-miesięcznych myszy odpowiada w przybliżeniu 60-letnim ludziom), którym podawano NMN przez pięć dni, wykazało przywrócenie młodzieńczych poziomów NAD i powrót mitochondriów funkcjonować. W innym miejscu omawialiśmy również, że NAD odgrywa kluczową rolę w optymalnym funkcjonowaniu sirtuin (powiedzmy „sir-TWO-ins”), rodziny białek znanych jako geny długowieczności, które regulują starzenie się komórek.

Chociaż wykazano, że praktyki takie jak ograniczenie kalorii i post zwiększają poziom NAD, codzienne przyjmowanie wysokiej jakości suplementu NAD+ jest najbardziej niezawodnym, praktycznym i skutecznym sposobem, aby mieć pewność, że zaspokajasz swoje potrzeby NAD.

Pełne informacje na temat wszystkich naszych wysokiej jakości suplementów NAD+, w tym NAD+ i jego prekursora NMN, znajdziesz tutaj . Przyjmowana codziennie suplementacja NAD+ zwiększy poziom tego potężnego koenzymu i zapewni najlepszą ochronę przed skutkami procesu starzenia, w tym jego szkodliwym wpływem na zdrowie poznawcze.

Bibliografia:

1. Ogrodnik, M., Evans, S.A., Fielder, E., Victorelli, S., Kruger, P., Salmonowicz, H., Weigand, B.M., Patel, A.D., Pirtskhalava, T., Inman, C.L., Johnson, K.O., Dickinson, S.L., Rocha, A., Schafer, M.J., Zhu, Y., Allison, D.B., von Zglinicki, T., LeBrasseur, N.K., Tchkonia, T., Neretti, N., Passos, J.F., Kirkland, J.L. i Jurk, D. (2021), Usuwanie starzejących się komórek całego ciała łagodzi związane z wiekiem zapalenie mózgu i zaburzenia funkcji poznawczych u myszy. Komórka starzejąca się, 20: e13296. https://doi.org/10.1111/acel.13296.

2. Bertoldo i in. NAD Repletion ratuje płodność kobiet podczas starzenia się reprodukcyjnego. Raporty komórkowe, 2020; 30 (6): 1670 DOI: 10.1016/j.celrep.2020.01.058
Kiss T i Nyúl-Tóth Á i in. Suplementacja mononukleotydem nikotynamidu (NMN) sprzyja odmładzaniu naczyń nerwowo-naczyniowych u starszych myszy: ślad transkrypcyjny aktywacji SIRT1, ochrona mitochondriów, działanie przeciwzapalne i przeciwapoptotyczne. Geronauka. 2020 kwiecień;42(2):527-546. doi: 10.1007/s11357-020-00165-5. Epub 2020, 13 lutego. PMID: 32056076; PMCID: PMC7206476.

3. Tarantini S i Valcarcel-Ares MN i in. Suplementacja mononukleotydem nikotynamidowym (NMN) ratuje funkcję śródbłonka naczyń mózgowo-naczyniowych i reakcje sprzężenia nerwowo-naczyniowego oraz poprawia funkcje poznawcze u starszych myszy. Redox Biol. 2019 czerwca; 24:101192. doi: 10.1016/j.redox.2019.101192. Epub 2019, 10 kwietnia. PMID: 31015147; PMCID: PMC6477631.

4. Hou Y, Lautrup S, Cordonnier S i in. Dodatek NAD+ normalizuje cechy choroby Alzheimera. Proceedings of the National Academy of Sciences, luty 2018, 115 (8) E1876-E1885; DOI:10.1073/pnas.1718819115.

5. Kiss T, Giles C, Tarantini S. i in. Suplementacja mononukleotydem nikotynamidowym (NMN) promuje profil ekspresji miRNA przeciwdziałający starzeniu się w aorcie starszych myszy, przewidując odmłodzenie epigenetyczne i działanie przeciwmiażdżycowe. Dziennik FASEB, 18 kwietnia 2020 https://doi.org/10.1096/fasebj.2020.34.s1.04769.