Ctarenie în culturi celulare

Video: Jeunesse Global FINITI ™ celular senescența se termină aici

conținut

Video: jeunesse global finiti ™ celular senescența se termină aici
Criteriile și motivele pentru moartea culturilor celulare

Utilizarea culturilor de celule în gerontologie oferă o oportunitate unică de a studia mecanismele de îmbătrânire și pentru a găsi influențe care afectează acest proces.

În special, metoda de cultură celulară permite să rezolve următoarele sarcini importante.

1. Comparând culturile de celule derivate de la donatori de vârste diferite, este posibil să se facă distincția între schimbările legate de vârstă ale constitutive induse. De exemplu, sa constatat că activitatea mitotică a culturilor de fibroblaste umane care sunt în condiții identice, scade odată cu creșterea vârstei celulelor donoare (Schneider, Mitsui, 1976- Schneider, 1979).

observate în consecință în țesuturile senescente organismele scad în activitatea mitotică (Gelfant, Smith, 1972- Cameron, Thrasher, 1976) legat de o constitutivi celulele schimba ei înșiși.

Pe de altă parte, creșterea legată de vârstă în perioada de inducție tirozină ficat sub efectul hidrocortizon (Adelman, 1972) trebuie luată în considerare din cauza induse de vârste diferite în culturi de hepatocite de șobolani nu se observă nici o diferență în inducerea enzimei (Britton și colab., 1976). Astfel, aplicația permite culturilor de celule pentru a determina natura îmbătrânirii.

2. Metoda de cultură celulară oferă o oportunitate unică pentru cercetare și studiu atent al biochimic constitutivă (Vilenchik et al., 1979) și citologie (Schneider, 1979), legate de varsta. Această metodă vă permite de asemenea să verifice în mod direct teoria îmbătrânirii (Danner și colab., 1978).

3. Studiu comparativ al culturilor de celule derivate de la animale diferite, face posibilă identificarea caracteristicilor celulelor de interes special pentru biologia de imbatranire. De exemplu, sa constatat că animalele corelează pozitiv cu fibroblastele prostatice în capacitatea culturii de a repara induse de UV deteriorarea ADN-ului (Hart, Setlow, 1974) și corelată negativ cu intensitatea legării carcinogeni la ADN fibroblaștilor acestor animale (Schwartz, Moore, 1977, 1979). Prin urmare, mecanisme pentru a proteja genomului de daune sunt gerontologie interes special.

4. Cultura pe termen lung (aproximativ un an) in vitro celule pot modela multe schimbări care au loc în timpul îmbătrânirii. Deși problema caracterului adecvat al condițiilor in vitro condițiile in vivo rămâne o întrebare deschisă, îmbătrânirea culturilor de celule este dedicat creșterea numărului de experimental, de revizuire (Hay, 1967- Berșad, Gelfand, 1970- Cristofalo, 1972- Hayfiick, 1977- Gavrilov, Gavrilova, 1978) și lucrări teoretice (Olovnikov, 1973- Holliday, 1975- Hirsch, 1978- Gavrilov, Yaguzhinskii, 1978).

Criteriile și motivele pentru moartea culturilor celulare

În prezent, instalat Limited Speranța de viață (RV) următoarele culturi de celule umane normale fibroblaste (Hayfiick, Moorhead, Hayfiick 1961, 1965- Harper, Grove, 1979), cai, mai multe specii de canguri (Stanley et al, 1975.), marsupials tridactylus Potorous (Cristofalo, 1972- Stanley et al, 1975), broască țestoasă (Goldstein, 1974), nurcă (Hayfiick, 1975), pui (Kaji, Matsuo, 1979) și șoarece (Hayflick, 1975, 1977) -. keratinocitele epidermale (Rheinwald, Green, 1977), celula Glia (Brunk`et al., 1973) și ficatul uman (Kahn et al., 1977a, 1977b) condrocitelor normale (Mayne et al., 1976) și Rous sarcomul transformate cu virus fibroblastele de pui (Ponten, 1970- Leblond-Larouche, Morais , 1976).

Cu toate acestea, o analiză critică a datelor din literatura de specialitate (Gavrilov, Gavrilova, 1978), se pare că încă nu există criterii cantitative general acceptate pentru cultura de celule a morții, și ei înșiși concepte - „moarte“ și „speranța de viață“ a culturii - extrem de condiționale și subiective.

Cei mai mulți cercetători numit cultură moartă în cazul în care într-un interval de timp prestabilit în mod arbitrar (de obicei, una până la patru săptămâni) încetează să crească rezistența la valoarea dorită, în ciuda condițiilor favorabile pentru creșterea (stabilit, în general numărul, de 2-4 ori mai mare decât numărul inițial de cultură) .

Prin această definiție, moartea celulelor în cultură nu este necesară, ca orice cultură de celule viabile, dar care nu se divid, prin această definiție, să fie considerată moartă. Mai mult decât atât, cultura morții continuă să crească încet, deși au o activitate mitotică scăzută și conțin doar 10-20% din celulele capabile de sinteza ADN-ului replicativ (Cristofalo, Sharf, 1973- Milo, Hart, 1976).

Astfel de culturi sunt uneori recupera în mod spontan o creștere normală și apoi face câteva dublări de populație înainte de următoarea „moarte» (Holliday, Tarrant, 1972). moartea celulelor în masă, la sfârșitul culturii vieții, care a acordat o mare importanță pentru operele timpurii (Hayfiick, Moorhead, Hayfiick 1961, 1965), a fost un artefact de reseeding operație.

Faptul că prin cultivarea celulelor subcultivă în mod regulat, t. E. Atașat la stratul de celule de procesare substrat soluție 0,1% de tripsină (tripsinizare) și separarea celulelor nejumelate la anularea andocării prin efecte hidrodinamice (suspendare).

In primele celule mari mor (Milo, 1973), în care cele mai multe dintre culturile vechi și moarte (Bowman et al., 1975- Mitsui, Schneider, 1976). În plus, în aceste culturi a crescut numărul de contacte de celule, care nu pot fi distruse în timpul repicare, fara a deteriora celulele ei înșiși (Milo, 1973).

Prin urmare, în condiții de creștere lentă a culturii, la o distrugere constantă a celulelor în procesul de replantării impresia de liză completă. În acele cazuri în care au fost excluse influența operațiunilor de însămânțări, nu a fost observată nici o creștere a ratei de moartea celulelor de la vârsta de cultură.

În consecință, culturile de celule pancreatice limitate cauzate exclusiv o scădere a activității mitotice, și nici o pierdere a celulelor. Mai mult decât atât, există motive să se presupună că este vorba de o reducere a activității mitotice este cauza cea mai mare parte a modificărilor morfologice și biochimice observate în celulele plantelor vechi și moarte.

De exemplu, sa constatat că descris la sfârșitul culturii vieții celulelor „degenerative“, care a acordat o mare importanță în studiile timpurii (Hayfiick, Moorhead, 1961 Hayfiick, 1965), nu cauzează, ca urmare a decesului culturii, t. E. Reducerea mitotic activitate. S-a constatat că multe dintre așa-numitele „modificări degenerative“ pot fi obținute într-o cultură tânără, suprimată pentru o lungă perioadă de diviziunii celulare.

Toate aceste „modificări degenerative“ dispar după câteva dublări ale populației, în cazul în care ați re-crea condițiile pentru o creștere a culturilor (Brunk și colab., 1973). Creșterea dimensiunii celulelor în curs de îmbătrânire culturi, de asemenea, aparent cauzate de încetinirea și oprirea diviziunii celulare. Într-adevăr, a fost observată creșterea dimensiunii numai în celulele care nu sintetizează ADN (Bowman et al., 1975).

Faptele de mai sus sugerează că problema culturii de celule de îmbătrânire, în esență, se reduce la studiul cauzelor, mecanismele și consecințele scăderii observate în activitatea mitotică.

Acest proces nu produce neapărat daune și îmbătrânirea celulelor și poate fi o consecință a diferențierii lor (Gavrilov, Gavrilova, 1978- Gavrilov, Yaguzhinskii, 1978), care este adesea însoțită de o scădere a activității mitotice (Truman, 1976). Prin urmare, conceptul de „moarte“, „moarte“, „îmbătrânire“ și „speranța de viață“ a culturilor de celule sunt extrem de condiționate, precum și conceptul de cultură „tânăr“ și „vechi“.

Seturile lor utilizează cercetători pentru a studia mecanismele de tulburari si de leziuni, cu toate că simpla existență a acestor leziuni și tulburări în cultura de celule nu a fost dovedit, și rolul lor în reducerea activității mitotică nu a fost stabilită.

Prin urmare, este recomandabil să se folosească alți termeni care s-ar fi concentrat atenția cercetătorilor este pe ceea ce se întâmplă cu adevărat, adică. E. Pe reducerea activității mitotice. au fost deja introduse astfel de termeni.

În schimb, noțiunile de „viață“, „îmbătrânire“, „moarte“ și „moarte“, se propune utilizarea termenilor „replicativă durata de viata“ cultura de celule „senescenta replicativă“, „replicative morții“ și „moarte replicativă“ a culturii celulare.

Conceptul de cultură „tânăr“ și „vechi“ este, de asemenea, acum fiind folosit cu adjectiv „replicative“. Celulele tinere (de divizare) numite replicativ, și vechi și moarte (care nu se divid) - postreplicative.

Pentru concizie, vechile concepte sunt uneori introduse în ghilimele, subliniind astfel, convenția lor (Norwood et al., Gavrilov modelul anului 1974, Gavrilova, 1978). Este semnificativ faptul că, chiar și acum vârsta biologică a culturii este determinată de procentul de celule care nu sunt capabile de sinteza ADN replicativ (Cristofalo, Sharf, 1973- Bowman și colab., 1975).

În prezent, sarcina stabilită următoarea manifestare de bază a „îmbătrânirii“ culturilor celulare.

1. proporție redusă de celule capabile de partajare (Merz, Ross, 1969- Cristofalo, Sharf, 1973).

2. Creșterea perioadei ciclului mitotic. Radioautographic detectată prin creșterea perioadei minime de generare de celule fibroblaste umane de cultura de la 16 la 21-22 ore (Macieira-Coelho și colab., 1966). Studiul cinematic a constatat o creștere a timpului mediu între marcajele cu „îmbătrânire“ culturi de fibroblaste umane de la 16,8 la 32 de ore (Absher et al., 1974).

3. „îmbătrânirea“ culturi de celule îmbunătățit efectul inhibitor al densității populației asupra ratei de creștere (Macieira-Coelho și colab., 1966 Absher și colab., Schneider modelul anului 1974, Mitsui, 1976), astfel încât densitatea de saturație la culturi vechi de replicare este aproximativ de 2 ori mai mici decât "tinere" culturi (Schneider, Mitsui, 1976).

Distribuiți pe rețelele sociale:

înrudit