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Le variazioni cellulari di senescenza possono gestire la salubrità e l'inizio delle malattie relative all'età

I ricercatori dall'università di Kumamoto, Giappone hanno proposto che le variazioni cellulari di senescenza durante il trattamento di invecchiamento potrebbero piombo a controllo di salubrità ed all'inizio delle malattie relative all'età.

Sulla base delle caratteristiche della secrezione delle citochine infiammatorie ha rilasciato dalle celle invecchiate, suppongono che ci siano almeno quattro stati distinti della senescenza cellulare e che questi quattro stati risultano dai cambiamenti metabolici e epigenomic coordinati.

La caratterizzazione e categorizzare degli stati qualitativamente differenti della senescenza cellulare hanno potuto fornire una nuova comprensione dell'invecchiamento e del trattamento di senescenza.

La popolazione del mondo sta invecchiando ad una tariffa accelerata, particolarmente in paesi sviluppati. Poiché la popolazione anziana si pensa che aumenti in futuro, particolarmente importante mantenere le durate sane.

Molte delle celle che compongono finalmente l'organismo per diminuire nella funzione e per smettere di crescere dopo che le divisioni ripetute in un trattamento hanno chiamato “la senescenza cellulare,„ un fattore importante nella salubrità e longevità. La senescenza prematura accade quando il DNA genomico è danneggiato dai fattori di sforzo quali la luce ultravioletta, di radiazione, o le droghe, ma i sui meccanismi ancora completamente non sono capiti.

Può essere buono, come quando le celle si trasformano in in senescenza cancerogena e cellulare funziona per impedire lo sviluppo di malignità, ma egualmente aumenta la probabilità di molte malattie relative all'età. Per scienza medica è quindi importante provare a capirla e gestire.

Sebbene le celle senescenti perdano la loro capacità di proliferare, la ricerca recente ha indicato che secernono le varie proteine che agiscono sulle celle circostanti e promuovono l'infiammazione e la crescita croniche della cellula tumorale. Ciò è chiamata il fenotipo secretivo senescenza-associato (SASP).

La senescenza cellulare è probabilmente la causa di invecchiamento nell'intero organismo. Le celle senescenti sono state indicate per accumularsi negli organismi dei mouse invecchiati e la rimozione di queste celle può sopprimere l'invecchiamento dell'intero-organismo. Cioè se la senescenza cellulare è controllata, può diventare possibile regolamentare il trattamento di invecchiamento del corpo intero.

Il gruppo di ricerca del professor Mitsuyoshi Nakao all'università di Kumamoto sta studiando i meccanismi di invecchiamento cellulare dal punto di vista del epigenetics--un campo di ricerca che studia le attività dei circa 25.000 geni di proteina-codifica sul genoma umano, relative ai fenomeni di vita, alla salubrità & agli stati di malattia ed invecchiamento nel corpo umano.

Fin qui, i ricercatori hanno schermato una vasta gamma di fattori coinvolgere nell'invecchiamento dei fibroblasti umani (un tipo delle cellule presente in tutti i tessuti ed organi) ed hanno trovato che il methyltransferase SETD8, il methyltransferase NSD2 ed altre proteine svolgono un ruolo nell'impedire la senescenza cellulare. Finora, nessun biomarcatore specifico alle celle senescenti è stato scoperto.

È ora una questione di come possiamo capire il trattamento cellulare di senescenza. Quindi, i ricercatori hanno esaminato la senescenza cellulare col passare del tempo ed in termini di caratteristiche di SASPs disecrezione.

Hanno rend contoere che ci sono almeno le quattro variazioni fenotipiche (stati) nella senescenza cellulare: 1. inizio (arresto di proliferazione), 2. in anticipo (anti-infiammatorio), 3. pieni (infiammazione e metabolismo aumentati) e 4. recenti (infiammazione e metabolismo in diminuzione). Mettendo a fuoco sui cambiamenti molecolari del livello per ogni periodo, hanno indicato che le variazioni nella senescenza cellulare possono essere modellate “da un programma senescente„ in cui il cambiamento di metabolismo e del epigenomics intracellulari (controllo INSERITA/DISINSERITA del gene) ha luogo in un modo coordinato.

I ricercatori poi hanno messo a fuoco sui fattori trascrizionali e epigenomic che regolamentano l'espressione dei geni che giocano le funzioni importanti nel corso della senescenza cellulare. Durante lo stato di inizio, i geni che promuovono la proliferazione delle cellule sono soppressi, mentre i geni che bloccano la proliferazione sono attivati.

È conosciuto che le proteine p53 del soppressore del tumore e il retinoblastoma (Rb) svolgono un ruolo principale in questo trattamento. Nello stato in anticipo, i cambiamenti della morfologia delle cellule significativamente e le citochine con i beni antinfiammatori sono attivati. Ciò può essere una difesa contro l'atto infiammatorio successivo. Poi, nello stato completo, i geni delle citochine pro-infiammatorie sono altamente espressi e producono una forte risposta infiammatoria.

Allo stesso tempo, l'espressione dei geni metabolici, quali i mitocondri ed i geni che sintetizzano proteine sono aumentati via il Rb suddetto (precedentemente riferito da questo gruppo di ricerca). Qui, è pensato che le reazioni metaboliche producano l'energia stata necessaria per sintetizzare e secernere le proteine.

Per concludere, verso la fine dello stato, la risposta ed il metabolismo infiammatori diminuiscono, ma l'interferone è prodotto e secernuto in risposta alle sequenze di DNA citoplasmiche del genoma nucleare e del DNA mitocondriale. Attualmente, i meccanismi ed il significato di questi trattamenti sono ancora non identificati, ma ora è capito che la senescenza cellulare provochi una risposta infiammatoria qualitativamente differente.

Speriamo che il nostro lavoro offra un'occasione della comunità scientifica considerare una nuova comprensione dei meccanismi di invecchiamento cellulare dell'organismo e di senescenza. Crediamo che la variazione fenotipica nella senescenza cellulare possa piombo ai nuovi metodi per promuovere la longevità sana e le malattie relative all'età di prevenzione e di controllo.„

Mitsuyoshi Nakao, il professor, università di Kumamoto

Source:
Journal reference:

Nakao, M., et al. (2020) Cellular Senescence Variation by Metabolic and Epigenomic Remodeling. Trends in Cell Biology. doi.org/10.1016/j.tcb.2020.08.009.