Julia Wiśniewska, Zofia Dzierżewicz, Natalia Magdalena Schäfer, Karol Jasiński, Anna Kusakiewicz-Dawid, Dawid Bursy, Urszula Skotnicka-Graca, Radosław Jerzy Balwierz
Przedwczesne starzenie się organizmu – rola laminopatii
2021-09-16
Starzenie się jest procesem, który przebiega nieuchronnie i wiąże się z akumulacją uszkodzeń makrocząsteczkowych, niestabilnością genomową i utratą heterochromatyny. Wszystkie te zmiany prowadzą do pogorszenia funkcji komórek macierzystych i zmniejszenia zdolności do regeneracji tkanek. Współczesne poglądy dotyczące budowy i funkcji jądra komórkowego, zarówno w prawidłowej, jak i patologicznej komórce są skoncentrowane na otoczce jądrowej, a w szczególności na blaszce zlokalizowanej w wewnętrznej błonie jądrowej. Głównym elementem blaszki są laminy, należące do rodziny filamentów pośrednich. Laminy wpływają nie tylko na organizację i integralność otoczki jądrowej, ale również na procesy niezbędne dla zachowania i przetwarzania materiału genetycznego. Zaburzenia ich funkcji, wynikające z mutacji zlokalizowanych w różnych rejonach cząsteczki tych białek, prowadzą do poważnych konsekwencji zdrowotnych, m.in przedwczesnego starzenia. Stwierdzono, że nieprawidłowy kształt jądra komórkowego jest cechą charakterystyczną laminopatii.
Choroby te występują stosunkowo rzadko i należą do nich m.in: zespół progerii HGSP, wrodzona dystrofia mięśniowa, kardiomiopatia rozstrzeniowa (kardiomiopatia zastoinowa, kardiomiopatia przekrwienna), restrykcyjna dermopatia i rodzinna częściowa lipodystrofia. Wyrazem nieodzownego udziału lamin w wielu fundamentalnych procesach komórkowych jest fakt, że defekty tych białek niezwykle często leżą u podstaw różnorodnych stanów chorobowych, określanych wspólnym mianem laminopatie. Ponieważ zespoły przedwczesnego starzenia się (progeroidowe), w tym progeria, naśladują wiele cech charakterystycznych starzenia się człowieka, badania nad tymi stanami okazały się bardzo przydatne nie tylko do identyfikacji leżących u podstaw mechanizmów przyczynowych i identyfikacji sposobów leczenia tych patologii, ale także do badań starzenia fizjologicznego. Celem niniejszej pracy jest przedstawienie roli lamiopatii w procesach przedwczesnego starzenia się oraz zwrócenie uwagi na modele próbujące wyjaśnić molekularne podstawy lamiopatii.
Słowa kluczowe: przedwczesne starzenie się, laminopatie, laminy, progeria, zespoły progeroidowe.
© Farm Pol, 2021, 77 (7): 458–467
Premature aging of the body - the role of laminopathy
Aging is a process, that went off inevitable and it is associated with the accumulation of macromolecular damage, genomic instability, and loss of heterochromatin. All these changes conduct to deterioration function of stem cells and reducing the ability to regenerate tissues. Current views on the structure and function of the cell nucleus in a normal or pathological cell are focused on the nuclear envelope, and especially on the lamins located in the inner nuclear membrane. The main component of the nuclear lamina is lamins belonging to intermediate filaments. Disorders of their functions, as a result of mutations, have serious health consequences, including leading to premature aging. It was found that the abnormal shape of the cell nucleus is a hallmark of laminopathy. These diseases are relatively rare and include HGSP progeria syndrome, congenital muscular dystrophy, dilated cardiomyopathy (congestive cardiomyopathy, hyperaemic cardiomyopathy), restrictive dermopathy, and familial partial lipodystrophy. An expression of the indispensable role of laminae in many fundamental cellular processes is the fact that defects in these proteins very often underlie a variety of disease states, collectively known as laminopathies. Progeroid syndromes are hereditary diseases with clinical signs similar to aging but prematurely. The well-known disorders of accelerated aging include, among others, Parkinson’s disease or Alzheimer’s disease. Because premature aging syndromes (progeroid syndromes), including progeria, mimic many of the hallmarks of human aging, research into these conditions has proven to be very useful not only for identifying underlying causal mechanisms and identifying treatments for these pathologies but also for studying aging physiological. The subject appears to be perspective and development. This paper is an introduction to the considerations and the aim of this study is to present the role of laminopathy in premature aging processes and paying attention to molecular models of laminopathy.
Keywords: laminopathies, progeria, premature aging, lamins, progeroid syndromes.
© Farm Pol, 2021, 77 (7): 458–467