Zelluläre Alterung (die Hayflick-Grenze) und Langlebigkeit der Arten: ein Vereinheitlichungsmodell auf der Grundlage der klonalen Sukzession
Es wird ein Modell vorgestellt, das eine spezifische Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen einem begrenzten Zellteilungspotenzial und der maximalen Lebensspanne von Menschen und anderen Säugetieren nahelegt. Es basiert auf der klonalen Sukzessionshypothese von Kay, die besagt, dass sich ständig replizierende Zellbetten (z.B. Knochenmark, Darmkrypten, Epidermis) aus Zellen mit kurzen, genau definierten Teilungspotenzialen bestehen könnten. In diesem Modell wird angenommen, dass die Zellen dieser Schichten in einer geordneten Hierarchie existieren, die eine spezifische Abfolge von Zellteilungen während der gesamten Lebensspanne des Organismus festlegt. Die Erschöpfung des Teilungspotenzials auf allen Hierarchieebenen führt zum Verlust der Bettfunktion und setzt der Langlebigkeit der Spezies eine intrinsische Grenze. Es wird eine spezifische Hierarchie für die Zellproliferation definiert, die die Berechnung der Zeit bis zur Erschöpfung des Bettes und letztlich bis zur Sterblichkeit des Organismus ermöglicht. Das Modell lässt die Existenz einer kleinen Anzahl (n) kritischer Zellbetten innerhalb des Organismus zu und definiert den Tod des Organismus als die Unfähigkeit eines dieser Betten, Zellen zu produzieren. Das Modell ist mit allen wichtigen Beobachtungen im Zusammenhang mit der zellulären und organismischen Alterung vereinbar. Insbesondere verbindet es die für verschiedene Spezies beobachteten PDLs (population doubling limit) mit ihrer mittleren Lebensspanne; es erklärt den langsamen Rückgang der PDL in Abhängigkeit vom Alter des Spenders; es legt eine thermodynamisch stabile maximale Lebensspanne für eine krankheitsfreie Population fest; und es kann erklären, warum Gewebetransplantate Spender oder Wirt überleben.