Аннотация:
Клеточное старение - реакция клеток на повреждение в виде стойкого выхода из клеточного цикла, изменение активности сигнальных путей и секреторной активности, ассоциированных со старением. В зависимости от индуцирующего фактора выделяют несколько видов клеточного старения, однако независимо от причины, вызвавшей данный процесс, они имеют схожий морфологический и молекулярный профиль. Целью данного обзора явилась систематизация научных данных о молекулярных и морфологических механизмах клеточного старения. Материал и методы: проведен анализ основных зарубежных и отечественных источников по базам данных PubMed/ Medline, РИНЦ/elibrary. Заключение. Стареющие клетки секретируют ряд биологически активных веществ, которые, действуя краткосрочно, способствуют пролиферации клеток и регенерации органов и тканей. Длительное присутствие этих клеток, наоборот, способствует ингибированию пролиферации и синтетической активности клеток, поддержанию провоспалительной среды, что негативно отражается на структуре и функции тканей, приводит к развитию хронических заболеваний, в том числе атеросклероза, гипертонической болезни, остеоартрита и других, а также онкологии. Обнаружение стареющих клеток в тканях затруднено в связи с отсутствием характерной морфологии этих клеток при проведении стандартной световой микроскопии и требует проведения комплексных гистохимических и иммуногистохимических исследований с использованием нескольких антител. В настоящее время активно изучаются различные способы регуляции числа и секреторной активности стареющих клеток. Можно выделить два основных направления: сенолитическая и сеноморфная терапия. Первая направлена на селективное инициирование апоптоза в стареющих клетках, вторая - на снижение синтетической активности в них. Клеточное старение, независимо от инициирующего фактора, имеет схожие морфологические, биохимические и молекулярные изменениями со стороны подверженных ему клеток и оказывает серьезное воздействие на тканевые структуры. Углубление знаний о клеточном старении позволит разработать универсальные патогенетические препараты для профилактики и лечения множества заболеваний, при которых наблюдается персистирование клеток с фенотипом старения.
Cellular senescence is a reaction of cells to damage, which consists in a full stop of the cell cycle, changes of the signaling pathways and secretory activity associated with aging. Regardless the inducing factor, cellular aging of different types have a similar morphological and molecular profile. The purpose of this review was to systematize scientific data on the molecular and morphological mechanisms of cellular aging. Material and methods: the main foreign and domestic sources were analyzed using the PubMed/Medline, RSCI/elibrary databases. Conclusion: The short-term persistence of biologically active substances, secreted by senescent cells, promote cell proliferation and regeneration of organs and tissues. The long-term presence of these cells, on the contrary, contributes to the inhibition of cell proliferation and synthetic activity, maintaining the pro-inflammatory environment. It negatively affects the structure and function of tissues and leads to chronic diseases, including atherosclerosis, hypertension, osteoarthritis and others, as well as oncology. The senescent cells detection in tissues is difficult due to the lack of morphologic features of these cells in standard light microscopy. It requires complex histochemical and immunohistochemical studies with several antibodies. Nowadays, various methods of regulating the number and secretory activity of senescence cells are studied. Two main directions include senolytic andsenomorphic therapy. The first is aimed at the selective initiation of apoptosis in senescent cells, the second is aimed at reducing the synthetic activity in them. Different types of cellular senescence have similar morphological, biochemical and molecular features and pronounced effect on tissue structures. Deepening the knowledge about cellular senescence will allow developing universal pathogenetic drugs for the prevention and treatment of many diseases with persistence of cells with the senescent phenotype. Игрункова А.В. Александра Валерьевна Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Валиева Я.М. Яна Миннахметовна Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Калиниченко А.М. Алина Максимовна Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Курков А.В. Александр Витальевич Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Попова К.Ю. Кристина Юрьевна Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Шестаков Д.Ю. Дмитрий Юрьевич Московский клинический НЦ им. А.С. Логинова ДЗМ
Заборова В.А. Виктория Александровна Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Первый МГМУ им. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет)
Sechenov University
Московский клинический НЦ им. А.С. Логинова ДЗМ
A.S. Loginov Moscow Clinical Research Center, Moscow Healthcare Department
Igrunkova A.V. Aleksandra Valeryevna Sechenov University
Valieva Y.M. Yana Minnakhmetovna Sechenov University
Kalinichenko A.M. Alina Maksimovna Sechenov University
Kurkov A.V. Aleksandr Vitalyevich Sechenov University
Popova K.Y. Kristina Yurievna Sechenov University
Shestakov D.Y. Dmitry Y. A.S. Loginov Moscow Clinical Research Center, Moscow Healthcare Department
Zaborova V.A. Victoria Aleksandrovna Sechenov University
Сellular senescence: molecular biology and morphology eng
Клеточное старение: молекулярный и морфологический аспекты
Текст визуальный электронный
Молекулярная медицина
Russkiy Vrach Publishing House
Т. 20, № 4 С. 16-21
2022
клеточное старение
cellular senescence
регенерация
regeneration
Статья
Обзор
Клеточное старение - реакция клеток на повреждение в виде стойкого выхода из клеточного цикла, изменение активности сигнальных путей и секреторной активности, ассоциированных со старением. В зависимости от индуцирующего фактора выделяют несколько видов клеточного старения, однако независимо от причины, вызвавшей данный процесс, они имеют схожий морфологический и молекулярный профиль. Целью данного обзора явилась систематизация научных данных о молекулярных и морфологических механизмах клеточного старения. Материал и методы: проведен анализ основных зарубежных и отечественных источников по базам данных PubMed/ Medline, РИНЦ/elibrary. Заключение. Стареющие клетки секретируют ряд биологически активных веществ, которые, действуя краткосрочно, способствуют пролиферации клеток и регенерации органов и тканей. Длительное присутствие этих клеток, наоборот, способствует ингибированию пролиферации и синтетической активности клеток, поддержанию провоспалительной среды, что негативно отражается на структуре и функции тканей, приводит к развитию хронических заболеваний, в том числе атеросклероза, гипертонической болезни, остеоартрита и других, а также онкологии. Обнаружение стареющих клеток в тканях затруднено в связи с отсутствием характерной морфологии этих клеток при проведении стандартной световой микроскопии и требует проведения комплексных гистохимических и иммуногистохимических исследований с использованием нескольких антител. В настоящее время активно изучаются различные способы регуляции числа и секреторной активности стареющих клеток. Можно выделить два основных направления: сенолитическая и сеноморфная терапия. Первая направлена на селективное инициирование апоптоза в стареющих клетках, вторая - на снижение синтетической активности в них. Клеточное старение, независимо от инициирующего фактора, имеет схожие морфологические, биохимические и молекулярные изменениями со стороны подверженных ему клеток и оказывает серьезное воздействие на тканевые структуры. Углубление знаний о клеточном старении позволит разработать универсальные патогенетические препараты для профилактики и лечения множества заболеваний, при которых наблюдается персистирование клеток с фенотипом старения.
Cellular senescence is a reaction of cells to damage, which consists in a full stop of the cell cycle, changes of the signaling pathways and secretory activity associated with aging. Regardless the inducing factor, cellular aging of different types have a similar morphological and molecular profile. The purpose of this review was to systematize scientific data on the molecular and morphological mechanisms of cellular aging. Material and methods: the main foreign and domestic sources were analyzed using the PubMed/Medline, RSCI/elibrary databases. Conclusion: The short-term persistence of biologically active substances, secreted by senescent cells, promote cell proliferation and regeneration of organs and tissues. The long-term presence of these cells, on the contrary, contributes to the inhibition of cell proliferation and synthetic activity, maintaining the pro-inflammatory environment. It negatively affects the structure and function of tissues and leads to chronic diseases, including atherosclerosis, hypertension, osteoarthritis and others, as well as oncology. The senescent cells detection in tissues is difficult due to the lack of morphologic features of these cells in standard light microscopy. It requires complex histochemical and immunohistochemical studies with several antibodies. Nowadays, various methods of regulating the number and secretory activity of senescence cells are studied. Two main directions include senolytic andsenomorphic therapy. The first is aimed at the selective initiation of apoptosis in senescent cells, the second is aimed at reducing the synthetic activity in them. Different types of cellular senescence have similar morphological, biochemical and molecular features and pronounced effect on tissue structures. Deepening the knowledge about cellular senescence will allow developing universal pathogenetic drugs for the prevention and treatment of many diseases with persistence of cells with the senescent phenotype.