Limită sau limită Hayflick ( ing. Limită Hayflick ) - limita numărului de diviziuni ale celulelor somatice , numită după descoperitorul său Leonard Hayflick . În 1961 [1] Hayflick a observat cum celulele umane care se divid în cultura celulară mor după aproximativ 50 de diviziuni și prezintă semne de îmbătrânire pe măsură ce se apropie de această limită.
Această limită a fost găsită în culturile tuturor celulelor complet diferențiate atât ale oamenilor , cât și ale altor organisme multicelulare . Numărul maxim de diviziuni celulare diferă în funcție de tipul său și diferă și mai mult în funcție de organismul căruia îi aparține această celulă. Pentru majoritatea celulelor umane, limita Hayflick este de 52 de diviziuni.
Limita Hayflick este asociată cu o reducere a dimensiunii telomerilor , întinderile de ADN de la capetele cromozomilor . După cum știți, molecula de ADN este capabilă de replicare înainte de fiecare diviziune celulară. În același timp, telomerii de la capetele acestuia sunt scurtați după fiecare diviziune celulară. Telomerii se scurtează foarte lent - cu câteva (3-6) nucleotide pe ciclu celular, adică pentru numărul de diviziuni corespunzător limitei Hayflick, se vor scurta doar cu 150-300 de nucleotide. Astfel, cu cât „coada telomerică” a ADN-ului este mai scurtă, cu atât a trecut mai multe diviziuni, ceea ce înseamnă că celula este mai veche.
În celulă există o enzimă telomeraza , a cărei activitate poate asigura alungirea telomerilor, prelungind în același timp durata de viață a celulei. Celulele în care funcționează telomeraza ( celule sexuale , celule canceroase ) sunt nemuritoare. În celulele obișnuite (somatice), din care este format în principal corpul, telomeraza „nu funcționează”, prin urmare, telomerii sunt scurtați cu fiecare diviziune celulară, ceea ce duce în cele din urmă la moartea acesteia în limita Hayflick, deoarece o altă enzimă este ADN polimeraza - incapabil. pentru a replica capetele moleculei de ADN.
În prezent, a fost propusă o teorie epigenetică a îmbătrânirii, care explică eroziunea telomerilor în primul rând prin activitatea recombinazelor celulare care sunt activate ca răspuns la deteriorarea ADN-ului cauzată în principal de deprimarea legată de vârstă a elementelor mobile ale genomului [2] . Când, după un anumit număr de diviziuni, telomerii dispar complet, celula îngheață într-un anumit stadiu al ciclului celular sau începe un program de apoptoză , fenomen de distrugere planificată a celulelor descoperit în a doua jumătate a secolului XX, care se manifestă. într-o scădere a dimensiunii celulelor și minimizarea cantității de substanță care intră în spațiul intercelular după distrugerea acesteia.
În principiu, experimentul condus de Leonard Hayflick în colaborare cu Paul Moorehead a fost destul de simplu: au amestecat părți egale de fibroblaste masculine și feminine normale, care diferă în numărul de diviziuni celulare trecute (masculin - 40 de divizii, feminine - 10 divizii) deci că fibroblastele ar putea fi distinse unele de altele în viitor. În paralel, a fost plasat un control cu fibroblaste masculine vechi de 40 de zile. Când populația de control neamestecată de celule masculine a încetat să se divizeze, cultura experimentală mixtă a conținut doar celule feminine, deoarece toate celulele masculine muriseră deja [3] . Pe baza acestui fapt, Hayflick a concluzionat că celulele normale au o capacitate limitată de a se diviza, spre deosebire de celulele canceroase, care sunt nemuritoare [4] . Așa că s-a sugerat că așa-numitul „ceas mitotic” se află în interiorul fiecărei celule, pe baza următoarelor observații:
În prezent, domină punctul de vedere care leagă limita Hayflick cu manifestarea mecanismului de suprimare a formării tumorii care a apărut în organismele multicelulare. Cu alte cuvinte, mecanismele supresoare tumorale, cum ar fi senescența replicativă și apoptoza, sunt incontestabil utile în ontogenia și maturitatea timpurie, dar, apropo, provoacă îmbătrânirea [5] [6] - limitează durata de viață ca urmare a acumulării de senescente disfuncționale. celulelor sau moartea excesivă a celor funcționale [7] .