Replikativní stárnutí

Schopnost buněk dělit se je omezená. S postupujícími pasážemi jsou v buněčných kulturách in vitro patrné morfologické, biochemické a molekulární změny související s procesem stárnutí. Po určitém počtu cyklů se buňky, např. lidské fibroblasty (nejčastěji používaný buněčný model „normálních“ buněk), dělit přestávají, i když kultivační medium zajišťuje všechny potřebné živiny. Omezení počtu buněčných cyklů je podstatou tzv. replikativního stárnutí (senescence), které posléze vede k zástavě buněčného cyklu v G₁ fázi interfáze. Buňky však nemusí po zástavě replikace odumírat, mohou v buněčné kultuře při pravidelné výměně kultivačního média v tomto stadiu setrvat i po několik let.

Frekvenci dělení lidských fibroblastů kultivovaných in vitro a následnou zástavu mitotické aktivity popsali v roce 1961 L. Hayflick a P. Moorhead. Později byly obdobné výsledky získány na dalších typech buněčných kultur: na epidermálních keratinocytech, na buňkách endoteliálních, adrenokortikálních, gliálních, na T-lymfocytech, β-buňkách pankreatu či na buňkách hladkých svalů. Omezení buněčné proliferace in vitro se nazývá Hayflickův limit. Lidské buňky mohou průměrně prodělat in vitro asi 50 buněčných cyklů. Na rozdíl od buněčných linií odvozených od normálních buněk je možné nádorové buňky kultivovat neomezeně dlouho. Klasickým příkladem je linie buněk karcinomu děložního čípku (HeLa), která je udržována více než 50 let.

S replikativním stárnutím úzce souvisí délka telomer, nepostradatelných koncových částí jaderných chromosomů eukaryot.

Odkazy

Související články

• Telomery a telomeráza
• Stavba metafázního chromozomu
• Charakteristika nádorově transformovaných buněk
• Genetické příčiny procesu stárnutí a smrti
• Autofagie, Hayflickův limit, telomeráza