Полина Лосева - Против часовой стрелки. Что такое старение и как с ним бороться

В нашем организме немало клеток, которым столько же лет, как и всему остальному телу. Чаще всего в пример приводят нервные клетки, которые практически не размножаются после появления человека на свет. А недавно оказалось [190] Arrojo e Drigo R. et al. Age mosaicism across multiple scales in adult tissues // Cell Metabolism. 2019 Aug; 30 (2): 343–351. E3. , что некоторые клетки печени, поджелудочной железы и стенок сосудов также сопровождают организм (по крайней мере, у мышей) с самого рождения. У пожилого человека этим клеткам тоже немало лет, и их можно было бы назвать "aged cells". Однако этот факт говорит лишь о том, что они давно перестали делиться, но никак не характеризует их работоспособность. А под термином "senescent cell" подразумевают только такую клетку, функции которой нарушены и которая не может считаться полноценным членом общества, вне зависимости от того, сколько ей лет.

В русскоязычной научной литературе иногда встречается термин "сенесцентная клетка", полная калька с английского. Тем не менее чаще говорят о "старых" или "стареющих" клетках, имея в виду, в общем, то же самое. В целях благозвучия я буду использовать все эти обозначения в качестве синонимов, но речь вести буду именно о дряхлых, неполноценных клетках. И дело не в их хронологическом возрасте: потерять работоспособность клетка может в любое время – будь ей 100 лет или всего несколько месяцев.

К возрасту организма в целом сенесцентные клетки тоже имеют мало отношения. Несмотря на то что с возрастом их становится все больше (например, в жировой ткани людей в 31 год нашли [191] Xu M. et al. JAK inhibition alleviates the cellular senescence-associated secretory phenotype and frailty in old age // PNAS. 2015 Nov; 112 (46): E6301–E6310. 4 % таких клеток, а в 71 год – более 10 %), делать однозначные выводы о старости организма по количеству старых клеток пока не удается. Это связано с тем, что иногда ткани стареют с разной скоростью: у одного и того же человека можно найти [192] Waaiker M. E. C. et al. Are skin senescence and immunosenescence linked within individuals? // Aging Cell. 18 (4): e12956. множество сенесцентных клеток в коже, и ни одной – среди иммунной системы. Это может быть связано с конкретными заболеваниями: известно, что сенесцентные клетки накапливаются при ожирении [193] Ogrodnik et al. Cellular senescence drives age-dependent hepatic steatosis // Nature Communications. 2017 Jun; 8: 15691. , остеоартрите [194] Leon O. H. et al. Local clearance of senescent cells attenuates the development of post-traumatic osteoarthritis and creates a pro-regenerative environment // Nature Medicine. 2017 Apr; 23: 775–781. , деменции [195] Ogrodnik et al. Obesity-induced cellular senescence drives anxiety and impairs neurogenesis // Cell Metabolism. 2019 Jan; 29 (5): 1061–1077. E8. и множестве других болезней. Поэтому их количество может свидетельствовать скорее об общем здоровье организма, чем о его хронологическом возрасте.

Жизнь клетки, подобно человеческой, представляет собой этапы взросления, которые плавно перетекают друг в друга, и старость – лишь один из них.

Самый ранний этап – сразу после отделения от материнской клетки – можно условно считать детством (хотя в клеточной биологии такого отдельного термина нет). В этой фазе клетка растет, увеличиваясь в размерах и накапливая белки: без достаточного количества энергии и строительных материалов она не сможет дальше ни размножаться, ни выбрать специализацию. Длится детство до тех пор, пока клетка не получает сигнал о том, что пришло время "учиться". Он может прийти от соседних клеток, межклеточного вещества или приплыть извне (посланцем может быть, например, какой-нибудь гормон из крови).

Дифференцировка, или специализация, – это сложный процесс, в ходе которого клетка под действием внешних стимулов выбирает свою дальнейшую судьбу: станет ли она, скажем, клеткой кости, печени или глаза. Получить профессию на клеточном уровне – значит произвести достаточное количество необходимых белков. И уже под действием этих белков клетка принимает новую форму, отращивает жгутики или учится проводить импульсы, то есть приобретает профессиональные навыки. Когда же клетка полностью специализировалась, она становится терминально дифференцированной. И наступает зрелость.

Зрелость – это время, в течение которого клетка выполняет свои основные обязанности, например сокращается и расслабляется, накапливает жиры или выделяет гормоны в соответствии со своей профессией. Зрелые клетки, как правило, не делятся, почти не растут (кроме жировых и других запасающих клеток) и не способны изменить своему призванию. Для большинства клеток в организме так проходит бóльшая часть жизни. В каждый момент времени, кроме разве что зародышевого периода, таких клеток в организме большинство.