Википедија

Hejflikova granica

Hejflikova granica (engl. Hayflick limit) je ograničenje broja podela somatskih ćelija, nazvano po njegovom otkrivaču Leonardu Hejfliku. 1961. godine Hejflik je primetio kako ljudske ćelije, koje se dele u ćelijskoj kulturi, umiru nakon oko 50 podela i pokazuju znake starenja kako se približavaju ovoj granici[1].

Prosečna ćelija se deli oko 50-70 puta, pre nego što umre. Kako se ćelija deli, telomeri na kraju hromozoma postaju manji.

Ova granica je pronađena u kulturama svih potpuno diferenciranih ćelija čoveka i drugih višećelijskih organizama. Maksimalan broj ćelijskih deoba razlikuje se u zavisnosti od vrste, a još više u zavisnosti od organizma kome pripada ova ćelija. Za većinu ljudskih ćelija, Hejflikova granica je 52 podele.

Otkrivanje uredi

U principu, eksperiment, koji je Leonard Hejflik sproveo u saradnji sa Polom Murehedom, bio je prilično jednostavan: mešali su jednake delove normalnih muških i ženskih fibroblasta, koji su se razlikovali u broju pređenih ćelijskih deoba (muški — 40 podele, ženski — 10), kako bi se fibroblasti mogli dalje razlikovati jedni od drugih. Paralelno, postavljena je kontrola sa isključivo muškim 40-dnevnim fibroblastima. Kada je kontrolna nemešana populacija muških ćelija prestala da se deli, mešana eksperimentalna kultura sadržala je samo ženske ćelije, jer su sve muške ćelije već umrle[2]. Na osnovu ovoga, dva naučnika su zaključila da normalne ćelije imaju ograničenu sposobnost deljenja, za razliku od ćelija karcinoma, koje su besmrtne[3]. Dakle, predloženo je da se takozvani „mitotični sat“ nalazi unutar svake ćelije, na osnovu sledećih zapažanja:

  1. Normalni ljudski fetalni fibroblasti u kulturi mogu da dupliraju populaciju samo ograničen broj puta;
  2. Kriogeno obrađene ćelije se „sećaju“ koliko su se puta podelile pre zamrzavanja.

Opis pojave uredi

Hejflikova granica je povezana sa smanjenjem veličine telomera, delova DNK na krajevima hromozoma. Kao što je poznato, molekul DNK se može replicirati pre svake deobe ćelije. Istovremeno, telomeri na njegovim krajevima se skraćuju nakon svake deobe ćelija. Telomeri se vrlo sporo skraćuju — za nekoliko (3–6) nukleotida po ćelijskom ciklusu, odnosno za broj deljenja, koji odgovaraju Hejflikovoj granici, oni će se skratiti ukupno za 150–300 nukleotida. Dakle, što je „telomerni rep“ DNK kraći, to je više podela prošlo, a samim tim i starija ćelija.

U ćeliji postoji enzim telomeraza, čija aktivnost može da obezbedi izduživanje telomera, dok se život ćelije takođe produžava. Ćelije, u kojima telomeraza funkcioniše (polne, kancerozne), su besmrtne. U običnim (somatskim) ćelijama, od kojih se telo u osnovi sastoji, telomeraza „ne deluje“, pa se telomeri skraćuju sa svakom podelom ćelije, što na kraju dovodi do njegove smrti unutar Hejflikove granice, jer drugi enzim, DNK polimeraza, nije u stanju da replicira krajeve molekula DNK.

Trenutno je predložena epigenetska teorija starenja, koja objašnjava eroziju telomera prvenstveno aktivnošću ćelijskih rekombinaza, koje se aktiviraju kao odgovor na oštećenje DNK, uzrokovano uglavnom starosnom depresijom mobilnih elemenata genoma[4]. Kada posle određenog broja podela telomeri potpuno nestanu, ćelija se zamrzne u određenoj fazi ćelijskog ciklusa ili započne program apoptoze. Ovo poslednje je fenomen glatkog uništavanja ćelije (otkriven u drugoj polovini 20. veka), koji se manifestuje smanjenjem veličine ćelije i minimiziranjem količine supstance, koja ulazi u međućelijski prostor nakon njenog uništenja.

Biološko značenje uredi

Trenutno je dominantno gledište da je Hejflikova granica povezana sa ispoljavanjem mehanizma za suzbijanje tumorskih formacija nastalih u višećelijskim organizmima. Drugim rečima, mehanizmi za suzbijanje tumora, kao što su replikativna senescencija i apoptoza, nesporno su korisni u ranoj ontogeniji i zrelosti, ali su sporedni uzroci starenja[5][6], ograničavajući životni vek usled nakupljanja nefunkcionalnih senescentnih ćelija ili prekomerne smrti funkcionalnih ćelija[7].

Reference uredi

  1. ^ Hayflick L., Moorhead P.S. The serial cultivation of human diploid cell strains // Exp. Cell Res., 1961, v. 253, p. 585—621.
  2. ^ L. Hayflick, P. S. Moorhead (1961-12-01). „The serial cultivation of human diploid cell strains”. Experimental Cell Research. 25: 585—621. ISSN 0014-4827. 
  3. ^ J. W. Shay, W. E. Wright (2000-10-01). „Hayflick, his limit, and cellular ageing”. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 1 (1): 72—76. ISSN 1471-0072. doi:10.1038/35036093. 
  4. ^ Galickiй V.A. (2009). „Эpigenetičeskaя priroda stareniя” (PDF). Citologiя (na jeziku: ruski). 51: 388—397. Arhivirano iz originala (PDF) 2013-06-15. g. 
  5. ^ Judith Campisi, Fabrizio d'Adda di Fagagna (2007-09-01). „Cellular senescence: when bad things happen to good cells”. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 8 (9): 729—740. ISSN 1471-0080. doi:10.1038/nrm2233. 
  6. ^ Margaret A. Keyes, Eduardo Ortiz, Deborah Queenan, Ronda Hughes, Francis Chesley (2005-01-01). Kerm Henriksen, James B. Battles, Eric S. Marks, David I. Lewin, ur. „A Strategic Approach for Funding Research: The Agency for Healthcare Research and Quality's Patient Safety Initiative 2000-2004”. Advances in Patient Safety: From Research to Implementation (Volume 4: Programs, Tools, and Products). Rockville (MD): Agency for Healthcare Research and Quality (US). 
  7. ^ Marlys Hearst Witte, Moriya Ohkuma, Mauro Andrade, Corradino Campisi, Franccesco Boccardo (2005-12-01). „Nature's historic gap: the 20th century of lymphology”. Lymphology. 38 (4): 157—158. ISSN 0024-7766. PMID 16515223. 

Literatura uredi

Spoljašnje veze uredi

Preuzeto iz „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Хејфликова_граница&oldid=27042114”