Карманный справочник врача. Основы геронтологии

Экспрессия белка р16 увеличивается в некоторых старых человеческих фибробластах, и его индукция не всегда связана с укорочением теломер. Экспрессия р16 повышается после запуска старения в клетках, в отличие от быстрого увеличения экспрессии р21 в клетках, только входящих в состояние репликативного старения. Старая популяция человеческих клеток в культуре представляет собой некую мозаику, в которой некоторые клетки экспрессируют р16, тогда как другие экспрессируют р21. При этом индукция р16 не отменяется смещением экспрессии TERT, а функциональная инактивация р16 не предотвращает репликативное старение в человеческих фибробластах, что говорит о том, что р16 не связан с репликативным старением, опосредованным укорочением теломер. В ответ на укорочение теломер активация р21 может приводить к ингибированию фосфорилирования pRb, что выстраивает р53-р21 и pRb в один общий процесс.

Существуют примеры, что инактивация либо р53, либо pRb может существенно задерживать начало старения, подтверждая линейность пути р53-pRb. В других примерах необходимо ингибировать оба белка: и р53, и pRb, чтобы предотвратить начало репликативного старения в человеческих клетках, что говорит о наличии двух параллельных путей. Путь р53-р21-pRb преимущественно ответственен за старение, индуцированное укорочением теломер; путь р16-pRb, видимо, опосредует преждевременное старение, индуцированное стрессом. Вероятно, р53 и pRb-p16 пути работают совместно для остановки пролиферации клеток.

Возможно, существуют принципиальные молекулярные различия между обратимой остановкой в клеточном цикле и необратимой блокировкой, наступающей при старении, хотя эти различия пока полностью не выявлены.

Стволовые клетки при старении

Показано, что эмбриональные ткани являются источником уникальных по своим свойствам стволовых клеток (СК), обладающих высоким потенциалом к росту и дифференцировке. При попадании во взрослый организм эмбриональные стволовые клетки способны оказать глубокое влияние на все его органы и ткани. Трансплантация СК в последние годы прочно вошла в арсенал современных экспериментальных клинических подходов к лечению целого ряда наследственных и приобретенных заболеваний. Кроветворные СК используются для восстановления кроветворения у пациентов с онкологическими и гематологическими заболеваниями, инсультом, при травмах головного и спинного мозга, нейродегенеративных заболеваниях.

В эмбриогенезе человека и млекопитающих образование нескольких сотен вариантов специализированных клеток происходит из пула зародышевых листков (экто-, энто- и мезодермы), а также из эмбриональной мезенхимы.

Термин «стволовая клетка» определяет популяцию тканевых или циркулирующих в крови низкодифференцированных клеток-предшественников, обладающих неограниченной способностью к самообновлению и дифференцировке в клеточные компоненты различных тканей.

Терминология и классификация стволовых клеток в настоящее время находится в стадии становления. Наиболее важна классификация СК по источнику их выделения.

1. Эмбриональные стволовые клетки (ЭСК) – внутриклеточная масса раннего эмбриона (на этапе бластоцисты – 4–7-й день развития).

2. Фетальные стволовые клетки (ФСК) – клетки зародыша на 9–12-й неделе развития, выделенные из абортивного материала.

3. Стволовые клетки взрослого организма:

гемопоэтические стволовые клетки (ГСК) – мультипотентные стволовые клетки, дающие начало всем клеткам крови – эритроцитам, В-лимфоцитам, Т-лимфоцитам, нейтрофилам, базофилам, эозинофилам, моноцитам, макрофагам и тромбоцитам. Кроме костного мозга, ГКС обнаружены в системном кровотоке и скелетных мышцах;

мезенхимальные стволовые клетки (МСК) – мультипотентные региональные стволовые клетки, содержащиеся во всех мезенхимальных тканях (главным образом в костном мозге), способные к дифференцировке в различные типы мезенхимальных тканей, а также других зародышевых слоев;

стромальные стволовые клетки (ССК) – мультипотентные стволовые клетки взрослого организма, образующие строму костного мозга (поддерживающую гемопоэз), имеющие мезенхимальное происхождение;

тканеспецифичные стволовые клетки (ТСК) располагаются в различных видах тканей и в первую очередь отвечают за обновление их клеточной популяции, первыми активируются при повреждении. Классическим считалось мнение, что тканеспецифичные СК обладают более низкой потентностью, чем стромальные СК костного мозга. Однако последние исследования показывают высокую пластичность ТСК (способность к дедифференцировке и дифференцировке в другие типы клеток).

В настоящее время в результате исследований, показывающих возможность их обратной трансформации в МСК, все большее внимание привлекают фибробласты.