Hayflick-Grenze

Als Hayflick-Grenze (englisch Hayflick limit) wird bei Eukaryoten die begrenzte Anzahl von Zellteilungen bezeichnet, denen sich eine Zelle unterziehen kann, bevor der programmierte Zelltod eingeleitet wird, weil die Telomere eine kritische Länge erreicht haben.

Benannt wurde sie nach Leonard Hayflick, der diese Grenze 1961 entdeckte.[1][2] Mit seinem Beweis, dass sich normale menschliche Zellen (anders als beispielsweise Embryonalzellen) ca. 52-mal teilen, bevor schließlich die Zellalterung einsetzt, widerlegte er die herrschende Meinung nach Alexis Carrel, dass Zellen grundsätzlich unsterblich seien. Hayflick beobachtete die Verkürzung der Telomere durch jede Mitose, welche weiteren Zellteilungen ein natürliches Ende setzt. Die Menge an natürlichen Teilungen und damit die Hayflick-Grenze variiert von Spezies zu Spezies und ist ein wesentlicher Faktor, der die Lebenserwartung beeinflusst.

Für das entscheidende Experiment mischte er männliche Fibroblasten nach 40 Zellteilungen mit weiblichen Fibroblasten nach 10 Zellteilungen. Nach Ablauf von ca. 15 weiteren Zellteilungen konnte er nur noch weibliche Fibroblasten in der Nährlösung finden. Dadurch war ausgeschlossen, dass lediglich technische Fehler oder Kontaminationen die Zellteilungen begrenzten.[3]

In jedem Zellverband des menschlichen Körpers finden sich jedoch u. a. Stammzellen, von denen viele nicht von der Hayflick-Grenze beschränkt werden. Sie bilden das Enzym Telomerase oder nutzen andere Mechanismen zur Aufrechterhaltung der Länge der Telomere. Die Telomerase ist auch in Tumorzellen aktiv und ist eine der Vorbedingungen dafür, dass sich diese unkontrolliert teilen können.

Literatur

  • L. Hayflick: A brief history of the mortality and immortality of cultured cells. In: The Keio journal of medicine. Band 47, Nummer 3, September 1998, S. 174–182, doi:10.2302/kjm.47.174, PMID 9785764.

Einzelnachweise

  1. ↑ Hayflick, L. & Moorhead, P.S. (1961): The serial cultivation of human diploid cell strains. In: Exp. Cell Res. 25:585-621. PMID 13905658 doi:10.1016/0014-4827(61)90192-6
  2. ↑ Hayflick, L. (1965): The limited in vitro lifetime of human diploid cell strains. In: Exp. Cell Res. 37(3):614-636. PMID 14315085 doi:10.1016/0014-4827(65)90211-9
  3. ↑ J. W. Shay, W. E. Wright: Hayflick, his limit, and cellular ageing. In: Nature reviews. Molecular cell biology. Band 1, Nummer 1, 10 2000, S. 72–76, doi:10.1038/35036093, PMID 11413492 (Review).