Seneszenz und Immunalterung

Zelluläre Seneszenz ist ein stabiler Arrest der Zellteilung, begleitet von einem aktiven sekretorischen Programm, während Immunalterung die Veränderungen der Immunfunktion umfasst, die im Laufe des Lebens auftreten, einschließlich Immunseneszenz und chronischer niedriggradiger Entzündung (Inflammaging). Zusammen verknüpfen sie die Ansammlung seneszenter Zellen und ein umgestaltetes Immunsystem mit altersbedingten Krankheiten.

Definition

Zelluläre Seneszenz ist ein dauerhafter Zellzyklusarrest, bei dem Zellen metabolisch aktiv bleiben und oft entzündliche und gewebeumbauende Faktoren sezernieren, während Immunalterung die altersbedingte Umgestaltung der Immunfunktion ist, einschließlich reduzierter adaptiver Reaktivität und einer Verschiebung hin zu chronischer niedriggradiger Entzündung.

Scope

Dieser Eintrag behandelt die zelluläre Seneszenz und ihren sekretorischen Phänotyp, die Alterung der angeborenen und adaptiven Immunität sowie das Konzept des Inflammaging und die Art und Weise, wie sich diese Prozesse überschneiden. Es handelt sich um eine biologische Referenz innerhalb der Altersphysiologie und bietet keine klinische oder therapeutische Anleitung.

Core questions

• Was ist zelluläre Seneszenz und wie unterscheidet sie sich vom Zelltod?
• Was ist der seneszenzassoziierte sekretorische Phänotyp und warum ist er wichtig?
• Wie verändert sich das Immunsystem mit dem Alter (Immunseneszenz)?
• Was ist Inflammaging und wie verbindet es Seneszenz und Immunität?

Key concepts

• Zelluläre Seneszenz und stabiler Zellzyklusarrest
• Seneszenzassoziierter sekretorischer Phänotyp (SASP)
• Akkumulation seneszenter Zellen mit dem Alter
• Immunseneszenz der angeborenen und adaptiven Immunität
• Inflammaging (chronische niedriggradige Entzündung)
• Thymusinvolution und reduzierte naive T-Zell-Produktion

Key theories

Zelluläre Seneszenz als antagonistisch im Altern

Die Ansicht, dass Seneszenz ein vorteilhaftes Programm früh im Leben ist, das Tumore unterdrückt und die Gewebereparatur unterstützt, aber mit dem Alter schädlich wird, da seneszente Zellen akkumulieren und ihre Sekrete die Gewebefunktion stören, ein Beispiel für einen Prozess, der für frühe Vorteile selektiert wurde, aber später zum Altern beiträgt.

Seneszenzassoziierter sekretorischer Phänotyp (SASP)

Das Konzept, dass seneszente Zellen eine komplexe Mischung aus Zytokinen, Chemokinen, Proteasen und Wachstumsfaktoren sezernieren, die Gewebe umbauen und Entzündungen fördern können, was einen Mechanismus darstellt, durch den relativ wenige seneszente Zellen weitreichende Auswirkungen auf ihre Umgebung haben.

Inflammaging

Die Annahme, dass das Altern von einem chronischen, niedriggradigen, sterilen Entzündungszustand begleitet wird, der zur Immunseneszenz und zu vielen altersbedingten Krankheiten beiträgt, evolutionär als Nebenprodukt lebenslanger Immunaktivierung verstanden.

Mechanisms

Als Reaktion auf Stressoren wie Telomerverkürzung, DNA-Schäden oder Onkogenaktivierung können Zellen in die Seneszenz eintreten, die Zellteilung stoppen, während sie metabolisch aktiv bleiben und einen sekretorischen Phänotyp annehmen, der entzündliche Mediatoren und gewebeumbauende Faktoren freisetzt. Früh im Leben hilft dies, Krebs zu unterdrücken und die Reparatur zu unterstützen, aber seneszente Zellen akkumulieren mit dem Alter, und ihre Sekrete können die Gewebefunktion beeinträchtigen und Entzündungen fördern. Parallel dazu remodelliert sich das Immunsystem: Die Thymusinvolution reduziert die Produktion naiver T-Zellen, adaptive Reaktionen auf neue Herausforderungen schwächen sich ab, und es entwickelt sich ein chronischer niedriggradiger Entzündungszustand (Inflammaging). Seneszenz und Immunalterung verstärken sich gegenseitig, da entzündliche Sekrete von seneszenten Zellen und ein alterndes Immunsystem, das diese weniger effektiv beseitigt, zusammen das entzündliche Milieu aufrechterhalten.

Clinical relevance

Seneszenz und Immunalterung tragen dazu bei, altersbedingte Rückgänge der Immunabwehr, veränderte Reaktionen auf Infektionen und Impfungen sowie die chronische Entzündung zu erklären, die mit vielen Krankheiten im späteren Leben verbunden ist, einschließlich der Zusammenhänge zwischen seneszenten Zellen und Gefäßerkrankungen. Dieser Eintrag ist beschreibendes Referenzmaterial zu biologischen Mechanismen und keine Grundlage für individuelle diagnostische oder Behandlungsentscheidungen.

Epidemiology

Chronische niedriggradige Entzündungen, die mit dem Altern verbunden sind, wurden in der Literatur mit altersbedingter Morbidität und Mortalität in Verbindung gebracht, und eine abnehmende Immunkompetenz trägt zu einer größeren Anfälligkeit für Infektionen und reduzierten Impfreaktionen in älteren Populationen bei.

History

Zelluläre Seneszenz wurde zuerst als Replikationsgrenze in kultivierten menschlichen Zellen beschrieben und lange Zeit hauptsächlich als tumorunterdrückender Arrest angesehen. Arbeiten in den 2000er und 2010er Jahren charakterisierten den seneszenzassoziierten sekretorischen Phänotyp und zeigten, dass seneszente Zellen mit dem Alter akkumulieren und schädlich sein können, einschließlich experimenteller Beweise, dass sie Atherosklerose verschlimmern. Parallel dazu verbanden die Konzepte der Immunseneszenz und des Inflammaging, die von Franceschi und Kollegen um 2000 artikuliert und in späteren Übersichtsartikeln zur Immunalterung weiterentwickelt wurden, die Immunremodellierung mit altersbedingten Krankheiten.

Debates

Sind seneszente Zellen eine Ursache oder eine Folge des Alterns?

Seneszente Zellen akkumulieren mit dem Alter und können Gewebe schädigen, und ihre experimentelle Entfernung kann einige altersbedingte Phänotypen in Modellen verbessern, aber das Ausmaß, in dem sie das menschliche Altern vorantreiben oder widerspiegeln, bleibt eine aktive Frage.

Key figures

• Judith Campisi
• Jean-Philippe Coppé
• Claudio Franceschi
• Janko Nikolich-Žugich
• Jan van Deursen

Seminal works

• campisi-2013
• coppe-2010
• franceschi-2000

Frequently asked questions

Ist eine seneszente Zelle dasselbe wie eine tote Zelle?

Nein. Eine seneszente Zelle hat sich dauerhaft nicht mehr geteilt, bleibt aber lebendig und metabolisch aktiv und sezerniert oft entzündliche und gewebeumbauende Faktoren. Dies unterscheidet Seneszenz vom Zelltod wie der Apoptose.

Was ist Inflammaging?

Inflammaging ist die chronische, niedriggradige, sterile Entzündung, die sich tendenziell mit dem Alter entwickelt. Sie ist mit Immunseneszenz und vielen altersbedingten Krankheiten verbunden, und seneszente Zellen sind einer ihrer vorgeschlagenen Verursacher.