Prevention of cellular aging in vitro

Abstract

This bachelor thesis explores foundational components of the aging process and their importance in cell culture systems. Signaling pathways controlling these processes are discussed, and several attractive targets were identified to be potentially developed as interventions. Aging is described within the evolutionary paradigm to provide a global framework for understanding the various aging processes and their explanation. Several models in nature were found to provide evidence that aging interventions can be successful and could therefore serve as a source of inspiration. Immunological context is provided to underline its importance in vivo, and the immune system-specific longevity mechanisms are elucidated for potential exploitation. Loss of cellular identity is identified as an essential detrimental factor in cell culture and is connected to the foundational aging mechanisms. This thesis can serve as a stepping stone for conducting research on better cultivation methodologies, thereby opening doors to technologies such as cultivated meat and bioartificial organs requiring unprecedented cell expansion. Keywords aging, aging reversal, cellular identity, in vitro cultures, stemness

Tato bakalářská práce zkoumá základní komponenty procesu stárnutí a jejich význam v různých systémech buněčných kultur. Jsou zde diskutovány signální dráhy řídící tyto procesy, a bylo identifikováno několik cílů, které by mohly být potenciálně zajímavé pro případnou intervenci. Stárnutí je popsáno v rámci evolučního paradigmatu, aby poskytlo celkový rámec pro pochopení různých procesů stárnutí a jejich vysvětlení. U několik divokých zvířat bylo pozorováno úspěšné zpomalení stárnutí, což dokazuje, že případné intervence mohou být úspěšné. V práci je poskytnut imunologický kontext k zdůraznění důležitosti stárnutí in vivo a jsou popsány imunitní systémové mechanismy dlouhověkosti pro potenciální využití. Zásadním negativním faktorem spojeným se základními mechanismy stárnutí je ztráta buněčné identity. Tato práce může sloužit jako výchozí bod pro hlubší výzkum kultivačních metod, čímž se otevírají dveře technologiím typu kultivovaného masa a umělých orgánů, vyžadujících bezprecedentní proliferaci buněk. Klíčová slova buněčná identita, in vitro kultury, kmenovost, stárnutí, zvrácení stárnutí