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Das Phänomen der Zellteilung bedeutet, dass sich die Zellen in unserem Körper durch Teilung erneuern. Leider geht das nicht unbegrenzt weiter, Zellen können sich nur eine bestimmte Anzahl von Malen teilen, das nennt man replikative Seneszenz. Die maximale Anzahl der Teilungen, die eine Zelle durchführen kann, nimmt mit dem Alter ab. Seneszente Zellen sind funktionsunfähig, aber im Gegensatz zu anderen Zellen sind sie resistent gegen Apoptose, d. h. sie sterben nicht ab und sammeln sich in verschiedenen Geweben unseres Körpers an. Seneszente Zellen sind auch pathogen und haben allgemein und lokal schädigende Eigenschaften. In naher Zukunft sollten wir in der Lage sein, seneszente Zellen zu entfernen. Einer der Gründe dafür ist, sie wieder für die Apoptose empfänglich zu machen.
Möchten Sie mehr erfahren? Lesen Sie weiter im Artikel von Prof. Jacques Proust.
Die Zellen in unserem Körper erneuern sich durch Zellteilung, wobei jede Mutterzelle zwei Tochterzellen hervorbringt. Dieser Teilung geht eine Verdoppelung des Zellinhalts voraus: Beschädigte Zellbestandteile werden durch neu synthetisierte verdünnt, was einen wirksamen Regenerationsmechanismus darstellt.
Dieses Phänomen der Zellteilung findet jedoch nicht unbegrenzt statt, und menschliche Zellen in Kultur können sich nur eine bestimmte Anzahl von Malen replizieren, was als „replikative Seneszenz“ bezeichnet wird.
Interessanterweise nimmt die maximale Anzahl der Teilungen, die eine Zelle durchführen kann, mit dem Alter des Spenders ab. Es gibt jedoch erhebliche interindividuelle Unterschiede, und die Theorie, dass die Anzahl der Zellteilungen in vitro das physiologische Alter und/oder die Lebenserwartung des Spenders widerspiegeln könnte, ist offensichtlich falsch.
Wenn eine junge Zelle geschädigt oder in ihrer Funktion beeinträchtigt wird, aktiviert sie ein Selbstmordprogramm, die Apoptose, und verschwindet still und leise aus dem Körper, ohne eine Entzündungsreaktion auszulösen. Ganz anders verhält es sich bei seneszenten Zellen. Obwohl sie dysfunktional sind, sind sie resistent gegen Apoptose, sterben nicht ab und sammeln sich allmählich in den verschiedenen Geweben unseres Körpers an.
Ein großer Teil dieser seneszenten Zellen erwirbt einen so genannten „sekretorischen Phänotyp“, der durch die Produktion verschiedener Moleküle (Entzündungsmediatoren, kollagenzerstörende Enzyme, oxidierende freie Radikale usw.) gekennzeichnet ist, die direkt am Alterungsprozess selbst und/oder an der Verschlimmerung altersbedingter Krankheiten beteiligt sind. Darüber hinaus kontaminieren diese Zellen benachbarte Zellen und induzieren in ihnen den Phänotyp des Alterns.
Seneszente Zellen haben eine pathogene Kraft und Kapazitäten von allgemeiner, aber auch lokaler Belästigung. Experimentell führt die Transplantation einer kleinen Anzahl dieser seneszenten Zellen in das ein Gelenk umgebende Gewebe rasch zu Entzündungserscheinungen in diesem Gelenk, die denen ähneln, die bei nicht-infektiöser Osteoarthritis beobachtet werden.
Ganz allgemein ist die Aktivierung von Transkriptionsfaktoren und Genen, die am Entzündungsmechanismus beteiligt sind, durch seneszente „sezernierende“ Zellen an der chronischen Entzündung beteiligt, die während des Alterns beobachtet wird, ein Phänomen, das als „Inflammaging“ bekannt ist. Die Produktion von freien Sauerstoffradikalen oxidiert die verschiedenen Bestandteile der benachbarten Zellen und stört deren Funktion erheblich. Die Freisetzung von proteolytischen Enzymen (Metalloproteasen) trägt zum Gewebeabbau und zur Hautalterung bei.
Jüngste Studien zeigen, dass der sekretorische Phänotyp seneszenter Zellen eine wichtige Rolle bei der Entstehung zahlreicher altersbedingter Krankheiten wie Krebs, Diabetes, Atherosklerose, Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Emphysem, chronisch obstruktiver Lungenerkrankung, Lungenfibrose, Osteoarthritis, Osteoporose, Bandscheibendegeneration, neurodegenerativen Erkrankungen und Makuladegeneration spielt…
In naher Zukunft wird die Beseitigung seneszenter Zellen unter den verschiedenen biomedizinischen Maßnahmen zur Verlangsamung des Alterungsprozesses oder zur Begrenzung seiner Folgen an erster Stelle stehen. Eine der therapeutischen Strategien zur Beseitigung dieser Zellen besteht darin, sie wieder für die Apoptose empfänglich zu machen. Das Immunsystem kann auch so aktiviert werden, dass seine Effektorzellen gezielt seneszente Zellen zerstören. Neue Klassen von so genannten „senolytischen“ Arzneimitteln werden bald Teil der Anti-Aging-Pharmakopöe sein.