Особенности старения различных типов клеток

19.03.2018
Существует представление, что первичное старение характерно для неделящихся клеток. Сразу после рождения некоторые клетки организма достигают высокоспециализированного состояния, теряют способность к размножению и становятся постмитотическими. Постмитотические клетки характеризуются высоким уровнем самообновления и сбалансированным обменом веществ. Классическим примером таких клеток служат нейроны. В процессе развития и старения организма в нейронах постепенно снижается скорость восстановления внутриклеточных структур, возникают нарушения органелл и нарастают метаболические сдвиги, приводящие к их гибели. Численность нервных клеток с возрастом постоянно сокращается.

Деление клетки освобождает ее от многих возрастных изменений. По мнению американского цитолога Д. Мэзия, «...благодаря делению жизнь ухитряется обвести вокруг пальца время и притом с двойным выигрышем — вместо одной клетки получить две...» В процессе старения делящиеся клетки сохраняют способность к размножению и поддержанию своей популяции. Однако продолжительность клеточного цикла в процессе жизни возрастает, пролиферативная активность клеток снижается и замедляется скорость обновления и замены утраченных частей клеточной популяции. Выдвинуто предположение о существовании лимита клеточных делений, который определяет старение, время жизни клеточной популяции.

В условиях целостного организма сдвиги в одной клеточной популяции влияют на процессы старения и развития компенсаторно-приспособительных перестроек в других клеточных популяциях. Возрастные изменения клеток зависят от многочисленных регуляторных и трофических влияний всей внутренней среды организма, от всего комплекса межклеточных связей. Темпы старения клеток определяются отношением их к определенным функциональным системам. Так, например, мотонейроны, участвующие в акте сгибания и разгибания, и мотонейроны, регулирующие мышцы верхних и нижних конечностей, стареют неравномерно, и в соответствии с этим в различном темпе изменяются иннервируемые ими мышечные волокна. Существуют своеобразные корреляции в характере старения различных структур в пределах одной функциональной системы. Например, ранним морфологическим изменениям подвергаются ткани и клетки, относящиеся к функциональной системе, определяющей репродуктивную функцию организма.

С позиций различных механизмов старения В.В. Фролькис выделяет три типа клеток: а) клетки, которым свойственно первичное старение; б) клетки, у которых старение является сплавом собственных возрастных изменений и влияний регуляторных, трофических и средовых, а также связанных с первичным старением других клеточных элементов; в) клетки, у которых в естественных условиях существования старение в основном вторично и опосредовано через весь комплекс внутриорганизменных влияний, включая и механизмы общей трофики — кровоснабжение, проницаемость гистогематических барьеров. К первой группе относятся нервные клетки и многие клетки соединительной ткани, ко второй — поперечно-полосатые мышечные волокна, эпителиальные клетки желез, печени, почек, к третьей — клетки эпидермиса, а также эпителий во многих органах.

Возрастные изменения биосинтеза белка, биоэнергетики, транспорта ионов, обмена липидов неодинаковы в клетках с различными функциями. Функция клетки определяет особенности ее старения. Поэтому делящиеся и неделящиеся клетки с различными функциями стареют неодинаково.