Воспалительное старение. Часть 1. Основные биохимические механизмы

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Оценка цитокинового статуса у больных с онкологическими заболеваниями и тяжелой формой COVID-19. Доказательная гастроэнтерология. 2024;(3):60-66

Прогностическая шкала для раннего выявления осложненного течения послеоперационного периода у пациентов, оперированных на грудном отделе аорты: post-hoc анализ динамики биомаркеров. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2024;(10):38-48

Влияние этилметилгидроксипиридина сукцината на параметры хронического нейровоспаления и пластических процессов в мозге старых крыс при курсовом введении дексаметазона. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(9):115-121

Применение альгинатных пластин с комплексом противомикробных пептидов и цитокинов после хирургических вмешательств на тканях пародонта как профилактика ранних постоперационных осложнений. Стоматология. 2024;(5):19-23

Новые аспекты патогенеза псориаза: метаболомное профилирование в дерматологии. Клиническая дерматология и венерология. 2024;(5):526-531

Локальный цитокиновый профиль эндометрия у пациенток с повторными неудачами имплантации и его фармакологическая коррекция секретомом мононуклеаров периферической крови. Проблемы репродукции. 2024;(5):46-54

Связь показателей воспаления с усталостью и готовностью прилагать усилия у пациентов с клиническим высоким риском психоза. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(10):85-91

Лабораторные биомаркеры прогноза течения хронической сердечной недостаточности. Лабораторная служба. 2024;(3):5-16

Роль иммуновоспалительных факторов в развитии негативной симптоматики при шизофрении. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2024;(11):42-48

Одним из ключевых механизмов старения и ассоциированных с ним заболеваний является процесс хронического воспаления. Понятие «воспалительное старение» означает возрастные изменения, связанные с протекающим на клеточном уровне воспалительным процессом, молекулярно-биологические характеристики которого в настоящее время активно изучаются.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Выполнить анализ литературы по проблеме воспалительного старения и идентификации метаболических и/или сигнальных путей, нарушение активности которых можно определить, измеряя концентрации циркулирующих биомаркеров.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Поиск литературы проведен в базах данных eLIBRARY.ru, PubMed, Google Scholar по ключевым словам: «воспалительное старение» («inflammaging»), «метаболическое старение» («metaflammation»), «биомаркеры воспалительного старения» («biomarkers of inflammaging»), «хронические неинфекционные заболевания» («chronic non-communicable diseases») с учетом последних публикаций начиная с 2017 г.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Идентифицированы метаболические и/или сигнальные пути, детерминирующие раннее биологическое старение. Проанализированы такие признаки старения, как нестабильность генома, укорочение теломер, эпигенетические изменения, нарушения протеостаза и макроаутофагии, аномалии в распознавании питательных веществ, митохондриальная дисфункция, изменение межклеточных коммуникаций, а также накопление сенесцентных клеток при истощении пула стволовых клеток. В части 1 обзора представлена концепция комплексной природы воспалительного старения, систематизирующая основные характеристики старения, описаны метаболические и сигнальные пути, определяющие реализацию этих механизмов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Процесс старения связан с комплексной дисфункцией иммунной системы главным образом за счет развития хронического воспаления низкой интенсивности.

Ключевые слова:

старение

воспалительное старение

биомаркеры

цитокины

белки теплового шока

Авторы:

Метельская В.А.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России;
ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России

SPIN РИНЦ: 2764-8620
Scopus AuthorID: 6603886376
ORCID: 0000-0001-8665-9129

Тимофеев Ю.С.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России

ORCID: 0000-0001-9305-6713

Нешкова Е.А.

ORCID: 0009-0002-9463-5535

Дубовская Н.И.

ORCID: 0000-0003-2210-3177

Драпкина О.М.

SPIN РИНЦ: 4456-1297
Scopus AuthorID: 57208852308
ResearcherID: G-8443-2016
ORCID: 0000-0002-4453-8430

Дата поступления:

16.07.2024

Дата принятия в печать:

05.09.2024

Список литературы:

Libby P. History of Discovery: Inflammation in Atherosclerosis. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2012;32(9):2045-2051. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.108.179705
Kim M-K, Song YS. Stress Response, Inflammaging, and Cancer. In: Rahman I, Bagchi D. eds. Inflammation, Advancing Age and Nutrition. Academic Press; 2014;49-53.
Aday AW, Ridker PM. Targeting Residual Inflammatory Risk: A Shifting Paradigm for Atherosclerotic Disease. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2019;6:16. https://doi.org/10.3389/fcvm.2019.00016
Witkowski JM, Bryl E, Fulop T. The role of inflammaging in the development of chronic diseases of older people. In: Caruso C, Candore G, eds. Human Aging. From Cellular Mechanisms to Therapeutic Strategies. Academic Press; 2021;89-104.
Артемьева О.В., Греченков В.В., Громова Т.В. и др. Синдром старческой астении: неоднозначная роль воспалительного старения. Иммунология. 2022:43(6):746-756. https://doi.org/10.33029/0206-4952-2022-43-6-746-756
Franceschi C, Bonafè M, Valensin S, et al. Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence. Annals of the New York Academy of Sciences. 2000;908:244-254. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2000.tb06651.x
López-Otín C, Blasco MA, Partridg L, et al. The Hallmarks of Aging. Review. Cell. 2013;153(6):1194-1217. https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.05.039
López-Otín C, Blasco MA, Partridg L, et al. Hallmarks of Aging: An expanding universe. Cell. 2023;186(2):243-278. https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.11.001
Kennedy BK, Berger SL, Brunet A, et al. Geroscience: linking aging to chronic disease. Cell. 2014;159(4):709-713. https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.10.039
Calder PC, Bosco N, Bourdet-Sicard R, et al. Health relevance of the modification of low grade inflammation in ageing (inflammageing) and the role of nutrition. Ageing Research Reviews. 2017;40:95-119. https://doi.org/10.1016/j.arr.2017.09.001
Esposto J, Balendra V. Brief about hallmarks of aging. In: Singh SK, Lin C-L, Mishra S. Kumar eds. Anti-Aging Drug Discovery on the Basis of Hallmarks of Aging. Academic Press; 2022;41-60.
Santoro A, Bientinesi E, Monti D. Immunosenescence and inflammaging in the aging process: age-related diseases or longevity? Ageing Research Reviews. 2021;71:101422. https://doi.org/10.1016/j.arr.2021.101422
Franceschi C, Garagnani P, Parini P, et al. Inflammaging: a new immune-metabolic viewpoint for age-related diseases. Nature Reviews. Endocrinology. 2018;14(10):576-590. https://doi.org/10.1038/s41574-018-0059-4
Moskalev AA, Shaposhnikov MV, Plyusnina EN, et al. The role of DNA damage and repair in aging through the prism of Koch-like criteria. Ageing Research Reviews. 2012;12(2):661-684. https://doi.org/10.1016/j.arr.2012.02.001
Kazak L, Reyes A, Holt IJ. Minimizing the damage: repair pathways keep mitochondrial DNA intact. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 2012;13(10):659-671. https://doi.org/10.1038/nrm3439
Lord CJ, Ashworth A. The DNA damage response and cancer therapy. Nature. 2012;481(7381):287-294. https://doi.org/10.1038/nature10760
Fragkiadaki P, Renieri E, Kalliantasi K, et al. Τelomerase inhibitors and activators in aging and cancer: A systematic review. Molecular Medicine Reports. 2022;25(5):158. https://doi.org/10.3892/mmr.2022.12674
Михеев Р.К., Андреева Е.Н., Григорян О.Р. и др. Молекулярные и клеточные механизмы старения: современные представления (обзор литературы). Проблемы эндокринологии. 2023;69(5):45-54. https://doi.org/10.14341/probl13278
Hung C-F, Azofeifa-Navas J, Tan H, et al. Aging: mitigation and intervention strategies. BioMed Research International. 2015;2015:276539. https://doi.org/10.1155/2015/276539
Hewitt G, Jurk D, Marques FD, et al. Telomeres are favored targets of a persistent DNA damage response in ageing and stress-induced senescence. Nature Communications. 2012;3:708. https://doi.org/10.1038/ncomms1708
Ilango S, Paital B, Jayachandran P, et al. Epigenetic alterations in cancer. Frontiers in Bioscience (Landmark Edition). 2020;25(6):1058-1109. https://doi.org/10.2741/4847
Rando TA, Chang HY. Aging, rejuvenation, and epigenetic reprogramming: resetting the aging clock. Cell. 2012;148(1-2):46-57. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.01.003
Jusic A, Thomas PB, Wettinger SB, et al. Noncoding RNAs in age-related cardiovascular diseases. Ageing Research Reviews. 2022;77:101610. https://doi.org/10.1016/j.arr.2022.101610
Koga H, Kaushik S, Cuervo AM. Protein homeostasis and aging: The importance of exquisite quality control. Ageing Research Reviews. 2011;10(2): 205-215. https://doi.org/10.1016/j.arr.2010.02.001
Hipp MS, Kasturi P, Hart FU. The proteostasis network and its decline in ageing. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 2019;20(7):421-435. https://doi.org/10.1038/s41580-019-0101-y
De Maio A, Hightower LE. Heat shock proteins and the biogenesis of cellular membranes. Cell Stress and Chaperones. 2021;26(1):15-18. https://doi.org/10.1007/s12192-020-01173-2
Shan Q, Ma F, Wei J, et al. Physiological Functions of Heat Shock Proteins. Current Protein & Peptide Science. 2020;21(8):751-760. https://doi.org/10.2174/1389203720666191111113726
Calder PC, Bosco N, Bourdet-Sicard R, et al. Health relevance of the modification of low grade inflammation in ageing (inflammaging) and the role of nutrition. Ageing Research Reviews. 2017;40:95-119. https://doi.org/10.1016/j.arr.2017.09.001
Barna J, Csermely P, Vellai T. Roles of heat shock factor 1 beyond the heat shock response. Cellular and Molecular Life Sciences: CMLS. 2018;75(16): 2897-2916. https://doi.org/10.1007/s00018-018-2836-6
Jurivich DA, Manocha GD, Trivedi R, et al. Multifactorial attenuation of the murine heat shock response with age. The journals of gerontology. Series A, Biological Sciences and Medical Sciences. 2020;75(10):1846-1852. https://doi.org/10.1093/gerona/glz204
Gomez CR. Role of heat shock proteins in aging and chronic inflammatory diseases. GeroScience. 2021;43(5):2515-2532. https://doi.org/10.1007/s11357-021-00394-2
Chuang AW, Kepp O, Kroemer G, et al. Endoplasmic reticulum stress in the cellular release of damage-associated molecular patterns. International Review of Cell and Molecular Biology. 2020;350:1-28. https://doi.org/10.1016/bs.ircmb.2019.11.006
Xiao T, Liang X, Liu H, et al. Mitochondrial stress protein HSP60 regulates ER stress-induced hepatic lipogenesis. Journal of Molecular Endocrinology. 2020;64(2):67-75. https://doi.org/10.1530/jme-19-0207
González-Ramos M, Calleros L, López-Ongil S, et al. HSP70 increases extracellular matrix production by human vascular smooth muscle through TGF-β1 up-regulation [published correction appears in The International Journal of Biochemistry and Cell Biology. 2016;71:119] [published correction appears in The International Journal of Biochemistry and Cell Biology. 2016;71:119]. International Journal of Biochemistry and Cell Biology. 2013; 45(2):232-242. https://doi.org/10.1016/j.biocel.2012.10.001
Kaushik S, Cuervo AM. Proteostasis and aging. Nature Medicine. 2015;21(12):1406-1415. https://doi.org/10.1038/nm.4001
Rubinsztein DC, Marino G, Kroemer G. Autophagy and aging. Cell. 2011;146(5):682-695. https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.07.030
Tomaru U, Takahashi S, Ishizu A, et al. Decreased proteasomal activity causes age-related phenotypes and promotes the development of metabolic abnormalities. The American Journal of Pathology. 2012;180(3):963-972. https://doi.org/10.1016/j.ajpath.2011.11.012
Ильинский Н.С., Нестеров С.В., Шестоперова Е.И. и др. Роль естественных процессов старения в возникновении и патогенезе болезней, связанных с аномальным накоплением белковых агрегатов. Биохимия. 2021;86(3):324-340. https://doi.org/10.31857/S0320972521030040
Rea IM, Gibson DS, McGilligan V, et al. Age and Age-Related Diseases: Role of Inflammation Triggers and Cytokines. Frontiers in Immunology. 2018;9:586. https://doi.org/10.3389/fimmu.2018.00586
Невзорова В.А. Невзорова В.М., Черток Т.А. и др. Дисфункция митохондрий и сосудистое старение при коморбидной патологии. Тихоокеанский медицинский журнал. 2022;1(87):10-16. https://doi.org/10.34215/1609-1175-2022-1-10-16
Colman RJ, Anderson RM, Johnson SC, et al. Caloric restriction delays disease onset and mortality in rhesus monkeys. Science. 2009;325:201-204. https://doi.org/10.1126/science.1173635
Mattison JA, Roth GS, Beasley TM, et al. Impact of caloric restriction on health and survival in rhesus monkeys from the NIA study. Nature. 2012;489:318-321. https://doi.org/10.1038/nature11432
Barcena ML, Aslam M, Pozdniakova S, et al. Cardiovascular Inflammaging: Mechanisms and Translational Aspects. Cells. 2022;11(6):1010. https://doi.org/10.3390/cells11061010
Kujoth G, Hiona A, Pugh TD, et al. Mitochondrial DNA mutations, oxidative stress, and apoptosis in mammalian aging. Science. 2005;309:481-484. https://doi.org/10.1126/science.1173635.1112125
Childs B, Gluscevic M, Baker D, et al. Senescent cells: an emerging target for diseases of ageing. Nature Reviews. Drug Discovery. 2017;16:718-735. https://doi.org/10.1038/nrd.2017.116
Hernandez-Segura A, Nehme J, Demaria M. Hallmarks of Cellular Senescence. Review. Trends in Cell Biology. 2018;28(6):436-453. https://doi.org/10.1016/j.tcb.2018.02.001
Kumari R, Jat P. Mechanisms of Cellular Senescence: Cell Cycle Arrest and Senescence Associated Secretory Phenotype. Frontiers in Cell and Developmental Biology. 2021;29:9:645593. https://doi.org/10.3389/fcell.2021.645593
Sorokina A, Orlova Y, Grigorieva O, et al. Correlations between biomarkers of senescent cell accumulation at the systemic, tissue and cellular levels in elderly patients. Experimental Gerontology. 2023;177:112176. https://doi.org/10.1016/j.exger.2023.112176
Rando TA, Chang HY. Aging, rejuvenation, and epigenetic reprogramming: resetting the aging clock. Cell. 2012;148(1-2):46-57. https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.01.003
Nelson G, Kucheryavenko O, Wordsworth J, et al. The senescent bystander effect is caused by ROS-activated NF-κB signaling. Mechanisms of Ageing and Development. 2018;170:30-36. https://doi.org/10.1016/j.mad.2017.08.005

Закрыть метаданные