Hayflick limit eller limit ( eng. Hayflick limit ) - grænsen for antallet af somatiske celledelinger , opkaldt efter dets opdager Leonard Hayflick . I 1961 [1] observerede Hayflick, hvordan menneskeceller , der deler sig i cellekultur, dør efter omkring 50 delinger og viser tegn på aldring , når de nærmer sig denne grænse.
Denne grænse er blevet fundet i kulturer af alle fuldt differentierede celler fra både mennesker og andre flercellede organismer . Det maksimale antal celledelinger varierer afhængigt af dens type og adskiller sig endnu mere afhængigt af den organisme, som denne celle tilhører. For de fleste menneskelige celler er Hayflick-grænsen 52 delinger.
Hayflick-grænsen er forbundet med en reduktion i størrelsen af telomerer , DNA- strækningerne i enderne af kromosomerne . Som du ved, er DNA-molekylet i stand til at replikere før hver celledeling. Samtidig forkortes telomererne i enderne af den efter hver celledeling. Telomerer forkortes meget langsomt - med nogle få (3-6) nukleotider pr. cellecyklus, det vil sige for antallet af delinger svarende til Hayflick-grænsen, vil de kun forkortes med 150-300 nukleotider. Jo kortere "telomerhale" af DNA er, jo flere delinger har den gennemgået, hvilket betyder, at jo ældre er cellen.
I cellen er der et enzym telomerase , hvis aktivitet kan give forlængelse af telomerer, samtidig med at cellens levetid forlænges. Celler, hvor telomerase fungerer ( kønsceller , kræftceller ) er udødelige. I almindelige (somatiske) celler, som kroppen hovedsageligt består af, "virker telomerase ikke", derfor forkortes telomerer ved hver celledeling, hvilket i sidste ende fører til dens død inden for Hayflick-grænsen, fordi et andet enzym er DNA-polymerase - ude af stand til at replikere enderne af DNA-molekylet.
I øjeblikket er en epigenetisk teori om aldring blevet foreslået, som forklarer telomererosion primært ved aktiviteten af cellulære rekombinaser, der aktiveres som reaktion på DNA-skader forårsaget hovedsageligt af aldersrelateret depression af mobile genomelementer [2] . Når telomerer efter et vist antal delinger forsvinder fuldstændigt, fryser cellen på et bestemt trin af cellecyklussen eller starter et program med apoptose , et fænomen med planlagt celledestruktion opdaget i anden halvdel af det 20. århundrede, som manifesterer sig i et fald i cellestørrelse og minimering af mængden af stof, der kommer ind i det intercellulære rum efter dets ødelæggelse.
I princippet var eksperimentet udført af Leonard Hayflick i samarbejde med Paul Moorehead ret simpelt: de blandede lige dele af normale mandlige og kvindelige fibroblaster, som var forskellige i antallet af celledelinger, der blev passeret (han - 40 delinger, kvindelige - 10 delinger) så at fibroblaster kunne skelnes fra hinanden i fremtiden. Sideløbende blev der placeret en kontrol med 40 dage gamle mandlige fibroblaster. Da den ublandede kontrolpopulation af hanceller holdt op med at dele sig, indeholdt den blandede eksperimentelle kultur kun hunceller, fordi alle hanceller allerede var døde [3] . Baseret på dette konkluderede Hayflick, at normale celler har en begrænset evne til at dele sig, i modsætning til cancerceller, som er udødelige [4] . Så det blev foreslået, at det såkaldte "mitotiske ur" er inde i hver celle, baseret på følgende observationer:
På nuværende tidspunkt dominerer det synspunkt, der forbinder Hayflick-grænsen med manifestationen af mekanismen for undertrykkelse af tumordannelse, der er opstået i flercellede organismer. Med andre ord er tumorundertrykkende mekanismer, såsom replikativ senescens og apoptose, unægteligt nyttige i tidlig ontogeni og modenhed, men de forårsager i øvrigt aldring [5] [6] - de begrænser levetiden som følge af ophobningen af dysfunktionel senescent celler eller overdreven død af funktionelle celler [7] .