کشف سلول ویژه پیشگیری از پیری

کشف رمز طول عمر در سلول‌ بدن انسان

پژوهشگران می‌‌گویند کوچک نگه داشتن هسته سلول، می‌تواند پیری را به تاخیر بیندازد.

پژوهشگران می‌گویند راز جوانی سلولی، ممکن است در کوچک نگه داشتن «نوکلئولوس» نهفته باشد. نوکلئولوس ساختاری متراکم در داخل هسته سلول و مسئول تولید ریبوزوم‌ها و تنظیم فعالیت‌های ژنتیکی است.

مطالعات موسسه پزشکی ویل کورنل نشان می‌دهد که نوکلئولوس‌های کوچک، می توانند سرعت پیری را کاهش دهد و به‌عنوان یک «زمان‌سنج مرگ» عمل کند؛ در حالی که نوکلئولوس‌های بزرگ‌تر، از طریق بی‌ثباتی در دی‌ان‌ای ریبوزومی (rDNA) باعث مرگ سلولی می‌شوند.

نتایج این پژوهش که در مجله «پیری طبیعت» (Nature Aging) منتشر شد، می‌تواند به کشف روش‌های درمانی جدید برای افزایش طول عمر انسان منجر شود. این پژوهش همچنین مفهومی به‌نام زمان‌سنج مرگ را معرفی کرده است که می‌تواند نشان دهد چه مدت زمان باقی‌ مانده است تا یک سلول از بین برود.

به گزارش سای‌تک‌دیلی، با افزایش سن، احتمال ابتلا به بیماری‌هایی چون سرطان، قلبی‌-عروقی و بیماری‌های تخریب‌کننده سلول‌های عصبی مغز افزایش می‌یابد. دکتر جسیکا تایلر، استاد آسیب‌شناسی و پزشکی آزمایشگاهی در دانشکده پزشکی ویل کرنر، می‌گوید که پیری بزرگ‌ترین عامل، برای بروز و رشد این‌گونه بیماری‌هاست.

وی می‌افزاید: به جای درمان جداگانه هر بیماری، بهتر است به توسعه درمان‌ها یا مکمل‌هایی پرداخته شود که فرایند پیری را کند، و با پیشگیری از کاستیهای پایه ای مولکولی، که علت اصلی بیماری‌ها هستند، از بروز آن‌ها جلوگیری شود. به نظر می‌رسد که پرداختن و توجه به نقش نوکلئولوس، کلید حل این مشکل باشد.

هسته سلول، حاوی کروموزوم‌هاست که در داخل آن، نوکلئولوس قرار دارد که rDNA را در خود نگه می‌دارد. نوکلئولوس، اجزای rDNA ها را که «مسئول ساخت پروتئین» هستند و آنها را کد می‌کنند، از سایر بخش‌های هسته جدا می‌کند؛ و چون rDNA ساختاری تکراری دارد، آسیب‌پذیر و ترمیم و بازسازی آن سخت است. از طرفی اگر آسیب‌های آن درست ترمیم نشوند، می‌توانند باعث تغییرات کروموزومی و مرگ سلول شوند.

با دقت در واژگان پاراگراف بالا، می‌توان گفت تأثیر درمانی دیگری از هزاران تأثیر درمانی وپیشگیرانه کروموزومهای درشت، آشکار شد!:

«انسان 23 جفت کروموزوم دارد که یک جفت بیست‌وسوم جنسی و 22 جفت دیگر غیرجنسی هستند. از این بیست‌و‌دوجفت، هشت‌جفت یعنی کروموزومهای شماره یک تا شماره هشت را کروموزم‌های درشت‌اندام (Giant Chromosomes) گویند، که وظیفه تولید پروتئین‌های اصلی ساختمان بدن را برعهده دارند. جهش در این هشت‌جفت کروموزوم معمولاً غالب است و موجب حذف کامل یک صفت می‌گردد».

پولیتن کروموزومها (Giant Chromosomes) ساختارهایی هستند که در برخی گونه‌های جانداران و گیاهان توده‌های ویژه‌ای از تخمها را به گونه‌ای اساسی بنیان‌می‌نهند؛ که با سیر موفقیت‌آمیز دوره‌های تکثیرشدن درون سلولی تقویت‌شده‌اند، و در نهایت از هر کروموزوم، به تعداد زیادی تکثیرمی‌شود. به همین دلیل آنها در روشن‌شدن روند سازوکار و ساختار خوب کروموزوم نقش بسیار مهمی دارند.

(نقل از مقاله چهارپایان ویژه قرآنی یا کروموزومها)

چهارپایان ویژه قرآنی یا کروموزومها: https://www.academia.edu/12408571

اسفند 1403- احمد شمّاع زاده

در سلولهای موجوداتی از جمله مخمرها، کرم‌ها و انسان‌ها، شمار نوکلئولوس‌ها به مرور زمان و در اثر پیری، افزایش می‌یابد؛ ولی با این حال، راهبردهای ضد پیری مانند محدود کردن کالری دریافتی، یعنی خوردن کمتر، باعث کوچک‌تر شدن نوکلئولوس‌ها می‌شود. دکتر تایلر می‌گوید: «محدود کردن کالری آثار زیادی دارد و هیچ‌کس دقیقا نمی‌داند چگونه طول عمر را افزایش می‌دهد».

دکتر تایلر و دکتر جی. ایگناسیو گوتیرز که نویسنده‌ اول مقاله است، این فرضیه را مطرح کردند که کوچک نگه‌ داشتن نوکلئولوس‌ می‌تواند پیری را به تاخیر بیندازد. آن‌ها به منظور آزمایش این ایده در سلول‌ مخمرها، برای اتصال rDNA به غشای اطراف هسته از روشی مصنوعی استفاده کردند تا بتوانند کنترل کنند این اتصال چه زمان برقرار و چه زمان قطع می‌شود.

دکتر گوتیرز توضیح داد: «مزیت سیستم ما این بود که می‌توانستیم تاثیر اندازه نوکلئولوس را فارغ از تاثیر سایر راهبردهای ضد پیری [مثل کاهش کالری] بررسی کنیم.» 

محققان دریافتند که اتصال نوکلئولوس کافی بود تا آن را جمع‌وجور نگه دارد و مشاهده کردند که نوکلئولوس‌های کوچک به اندازه محدودیت دریافت کالری، پیری را به تاخیر انداختند.

جالب اینجا است که نوکلئولوس‌ها در طول عمر سلول به صورت یکنواخت رشد نکردند. آن‌ها طی بیشتر عمر مخمر در اندازه کوچک باقی ماندند، اما پس از رسیدن به یک آستانه اندازه نوکلئولوس، ناگهان رشدشان سریع شد و به اندازه‌های بسیار بزرگ‌تری رسیدند. پس از رسیدن به این آستانه، سلول‌ها تنها بعد از پنج تقسیم سلولی دیگر، زنده ماندند.

دکتر گوتیرز گفت: «زمانی که متوجه شدیم این روند افزایش اندازه خطی نیست، فهمیدیم که اتفاق بسیار مهمی در حال رخ دادن است؛ اینکه عبور از این آستانه به‌عنوان یک زمان‌سنج مرگ عمل می‌کند و به‌نوعی شمارش معکوس تا لحظات نهایی زندگی یک سلول است».

دی‌ان‌ای در دوران پیری آسیب‌هایی را انباشته می‌کند که برخی از آن‌ها می‌توانند برای سلول مخرب باشند. تیم تحقیقاتی در این آزمایش‌ها، دریافت که پایداری rDNA در نوکلئولوس‌های بزرگ‌تر، کمتر از نوکلئولوس‌های کوچک است. همچنین، زمانی که ساختار بزرگ است، پروتئین‌ها و عوامل دیگری که معمولا از نوکلئولوس خارج نگه داشته می‌شوند، دیگر بیرون نگه‌ داشته نمی‌شوند؛ گویی یک سوراخ در نوکلئولوس به وجود می‌آید که مولکول‌هایی که می‌توانند به rDNA آسیب برسانند، بتوانند وارد شوند.

دکتر تایلر می‌گوید: «هدف اصلی نوکلئولوس‌ها جدا کردن واکنش‌های بیولوژیکی است تا به طور موثری عمل کنند. بنابراین وقتی پروتئین‌های دیگری وارد نوکلئولوس می‌شوند، این به بی‌ثباتی ژنومی و پایان عمر سلول منجر می‌شود. این پروتئین‌ها می‌توانند مشکلاتی فاجعه‌آمیز مانند تغییرات کروموزومی هم به وجود آورند».

در مرحله بعد، محققان قصد دارند تاثیر نوکلئولوس‌ها بر پیری را روی سلول‌های بنیادی انسان بررسی کنند. سلول‌های بنیادی ویژه‌اند، زیرا این قابلیت را دارند که جایگزین سلول‌های دیگر شوند، اما در نهایت تقسیم سلول‌های بنیادی هم متوقف می‌شود. بنابراین محققان امیدوارند از دانشی که از این پروژه به‌دست آمده است، برای طولانی‌تر کردن عمر سلول‌های بنیادی استفاده کنند.

منبع: ایندیپندنت فارسی، ۱۳ دی ۱۴۰۳ = ۲ ژانویه ۲۰۲۵