Кіріспе

Хейфлик шегі немесе Хейфлик құбылысы – қалыпты соматикалық, дифференциацияланған адам жасушасының бөлінуді тоқтату алдында бөлінетін реттерінің саны. Дегенмен, бұл шек дің жасушаларына қатысты емес. Хейфлик шегі туралы ұғымды 1961 жылы американдық анатомист Леонард Хейфлик ұсынды. Макфарлейн Бернет 1974 жылы жарық көрген «Ішкі мутагенез: қартаюға генетикалық көзқарас» кітабында «Хейфлик шегі» деген атауды енгізді. Бірақ, басқа ғалымдар Каррелдің нәтижелерін қайталай алмады. Сондай-ақ, Каррел қолданған жасушалар жеткілікті жас болғандықтан, плурипотентті дің жасушаларын қамтиған болуы мүмкін. Егер олар теломеразаны белсендіретін қоректік заттармен қамтамасыз етілсе, репликативтік қартаюды тежеуге, тіпті кері қайтаруға қабілетті болар еді. Теломераза белсенді плурипотентті дің жасушалары жоқ мәдениеттерде теломераза белсенділігі жоқ жасушалар көбейеді. Олар 50 ± 10 митоз оқиғасының шегіне дейін, Хейфлик зерттеулерінде сипатталғандай, жасушалық қартаюға ұшырайды. Содан кейін Хейфлик, оның байқаған қалыпты жасушалардың көбею қабілетінің тоқтауы вирустық ластанудың, нашар мәдени ортаның немесе белгілі бір артефакттың салдары емес екенін дәлелдеуге кірісті. Хейфлик бұл факторларды себепші деп жою үшін Пол Мурхедпен бірлесіп нақты эксперимент жүргізді. Мурхед – білікті цитогенетик болғандықтан, мәдениеттегі еркек және әйел жасушаларын ажырата алды. Эксперимент келесідей өтті: Хейфлик көп рет бөлінген (40-шы популяциялық екі еселену) қалыпты адам фибробластарын, аз бөлінген (15-ші популяциялық екі еселену) әйел фибробластарымен тең мөлшерде араластырды. Араластырылмаған жасушалар популяциясы бақылау үшін сақталды. Аралас мәдениет 20 рет екі еселенгеннен кейін тек әйел жасушалары ғана қалды. Жасушаның бөлінуі араластырылмаған бақылау мәдениеттерінде күтілгендей тоқтады. Еркек бақылау мәдениеті бөлінуді тоқтағанда, аралас мәдениетте тек әйел жасушалары қалды. Бұл техникалық қателердің немесе ластану вирустарының ескі жасушаларда жасушаның бөлінуінің тоқтауына себеп болмайтынын көрсетті. Вирус немесе артефакт еркек және әйел жасушаларын ажырата алмаса (ал ол ажырата алмайды), қалыпты жасушалардың репликациясының тоқтауы ішкі санау механизмімен реттеледі. Бұл ДНК репликациясының тепе-тең еместігіне байланысты, онда жетекші және артта қалған тізбектер симметриялы түрде көбеймейді. ДНК-ның теломерлік аймағы ешқандай белокты кодтамайды, ол сызықтық эукариотикалық хромосомалардың соңғы аймағындағы қайталанатын кодтардан ғана тұрады. Көптеген бөліністерден кейін теломерлер белгілі бір ұзындыққа жетеді және жасуша қартаюға ұшырайды. Осы кезде жасуша Хейфлик шегіне жетеді. Хейфлик алғаш рет қана қатерлі ісік жасушалары ғана өлмейтінін хабарлады. Бұл оның қалыпты жасушалардың өлтінілетінін көрсеткенге дейін дәлелденбеді. Қатерлі ісікке қарсы ұсынылған емдеу – теломераза ингибиторларын қолдану, олар теломердің қалпына келуіне кедергі келтіріп, жасушаның басқа дене жасушалары сияқты өлуіне мүмкіндік береді.

Организміміздің қартаюы

Хейфлик бұл нәтижелері арқылы қалыпты жасушалардың репликациялық қабілетінің шектеулі болуы адамның жасушалық деңгейде қартаюын түсінуге көмектесуі мүмкін екенін айтты. Сонымен қатар, бұрынғы пікірлерге қайшы, қалыпты адам жасушаларының репликациялық қабілеті мен олар алынған донордың жасы арасында кері байланыс жоқ екендігі де көрсетілген. Қазіргі кезде, осы өзгеріс көріністерінің кем дегенде бір бөлігі, жасушалар алынған әртүрлі дене мүшелеріндегі жасушалардың репликациялық санының әртүрлі болуымен байланысты екені анықталды. Әртүрлі түрлерді салыстыру нәтижесінде, жасушалық репликациялық қабілет негізінен түрдің дене массасымен, бірақ одан да көп түрдің өмір сүру ұзақтығымен байланысты болуы мүмкін. Демек, жасушалардың культурада көбейіп өсу қабілетінің шектеулі болуы организмнің қартаюымен тікелей байланысты болуы мүмкін.