Zeitschrift für Gerontologie und Geriatrie

, Volume 46, Issue 7, pp 613–622

Cellular senescence in normal and premature lung aging

Beiträge zum Themenschwerpunkt

DOI: 10.1007/s00391-013-0543-3

Cite this article as:
Bartling, B. Z Gerontol Geriat (2013) 46: 613. doi:10.1007/s00391-013-0543-3

Abstract

The incidence of chronic respiratory diseases (e.g., chronic obstructive pulmonary disease, COPD) and interstitial lung diseases (e.g., pneumonia and lung fibrosis) increases with age. In addition to immune senescence, the accumulation of senescent cells directly in lung tissue might play a critical role in the increased prevalence of these pulmonary diseases. In the last couple of years, detailed studies have identified the presence of senescent cells in the aging lung and in diseased lungs of patients with COPD and lung fibrosis. Cellular senescence has been shown for epithelial cells of bronchi and alveoli as well as mesenchymal and vascular cells. Known risk factors for pulmonary diseases (cigarette smoke, air pollutions, bacterial infections, etc.) were identified in experimental studies as being possible mediators in the development of cellular senescence. The present findings indicate the importance of cellular senescence in normal lung aging and in premature aging of the lung in patients with COPD, lung fibrosis, and probably other respiratory diseases.

Keywords

Cellular senescenceLungAgingPulmonary diseaseSmoking

Abbreviations

53BP1

p53-binding protein-1

ATM

ataxia telangiectasia-mutated

ATR

ATM- and Rad-3-related kinase

CDC

cell division cycle

CDK

cyclin-dependent kinase

Chk

checkpoint kinase

COPD

chronic obstructive pulmonary disease

CKI

cyclin-dependent kinase inhibitor

DDR

DNA damage response

DNA-PK

DNA-dependent protein kinase

ds

double stand

GADD45

growth arrest and DNA damage 45

HR

homologue recombination

hTERT

telomerase catalytic subunit

IPF

idiopathic pulmonary fibrosis

ICD-10

international statistical classification of diseases and related health problems, version 10

IL

interleukin

MAPK

mitogen-activated protein kinase

MCP-1

monocyte chemotactic protein-1

mTOR

mammalian target of rapamycin

NAD

nicotinamide adenine dinucleotide

NHEJ

non-homologue end-joining

NF-κB

nuclear factor κ-light-chain-enhancer of activated B-cells

P

phosphorylated

p16Ink4a

protein 16 (CKI 2A)

p19Arf

protein 19 (CKI 2A)

p21Cip1/Waf1

protein 21 (cyclin-dependent kinase inhibitor protein 1A)

p53

protein 53

pRb

retinoblastoma susceptibility protein

SA

senescence-associated

SAHF

senescence-associated heterochromatin foci

SAM

senescence accelerated mouse

SIRT

sirtuin (silent mating type information regulation)

Src

Swiss raid commando

Zelluläre Seneszenz bei normaler und verfrühter Lungenalterung

Zusammenfassung

Chronische Atemwegserkrankungen, insbesondere die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD), sowie interstitielle Lungenerkrankungen wie die Pneumonie und die Lungenfibrose nehmen mit dem Alter deutlich zu. Dabei könnte neben der Immunseneszenz auch das vermehrte Auftreten von seneszenten Zellen direkt in der Lunge eine wichtige Rolle spielen. In den letzten Jahren wiesen detaillierte Studien seneszente Zellen in der alten Lunge und in der erkrankten Lunge von Patienten mit COPD oder Lungenfibrose nach. Neben den epithelialen Zellen von Bronchien und Alveolen waren von der Seneszenz auch Bindegewebszellen und Gefäßzellen betroffen. Mithilfe experimenteller Studien wurden bekannte Risikofaktoren von Atemwegserkrankungen (Zigarettenrauch, Luftverschmutzung, bakterielle Infektionen etc.) als mögliche Auslöser der zellulären Seneszenz identifiziert. Die Erkenntnisse weisen auf die Bedeutung der zellulären Seneszenz bei der normalen Lungenalterung hin, aber auch bei der verfrühten Alterung der Lunge bei Patienten mit COPD, Lungenfibrose oder möglicherweise anderen Atemwegserkrankungen.

Schlüsselwörter

Zelluläre SeneszenzLungeAlternLungenerkrankungenRauchen

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013

Authors and Affiliations

  1. 1.Klinik und Poliklinik für Herz- und ThoraxchirurgieUniversitätsklinikum Halle (Saale) AöRHalle (Saale)Germany