کشف سلولهای کنترل پیری در مغز: راهی برای “کند کردن روند پیری”

 

نوروسافاری | اگر در حال خواندن این مقاله هستید و سیگاری نیستید، بنابراین خطر اصلی برای مرگ شما پیری است. به این دلیل که ما تقریبا به مدد پیشرفتهای علمی و مهندسی میزان مرگ و میر در اوایل عمر را از بین برده ایم. اما با وجود این پیشرفت، ما هنوز نتوانسته ایم  جهت حذف اثرات مخرب خود پیری کاری انجام دهیم.

به گزارش نوروسافاری از موسسه آلبرت اینشتین، مقاله جدیدی در مجله Nature نشان می دهد که سلول های بنیادی ( نوعی از سلول ها که می توانند به بسیاری از سلول های دیگر تمایز یابند) در ناحیه خاصی از مغز پیری را کنترل می کنند. این تیم حتی  توانستند با استفاده از پیوند یا حذف سلول های بنیادی آن ناحیه، فرآیند پیری را کند کرده و سرعت ببخشند.

 پیری چالش مهمی برای جامعه است. تا سال ۲۰۵۰، برای اولین بار بر روی کره زمین، تعداد افراد مسن به اندازه تعداد کودکان زیر ۱۵ سال خواهد بود. این تغییر نشانگر فشار بی سابقه ای بر روی سیستم های مراقبت های اجتماعی و سلامت است. فهم این مطلب که ما چطور می توانیم همزمان با روند پیری، خود را در سطح مطلوبی از سلامت حفظ کنیم از نظر اهمیت، رو به افزایش است.

مکانیسم هایی که موجودات را سالم نگه می دارند از نظر تعداد نسبتا کم بوده و بین گونه ها حفظ می شود که به این معنا است که ما می توانیم  با مطالعه حیوانات مطالب بسیاری در مورد آنها بیاموزیم. در این بین مهمترین آن ها سلول های سالخورده هستند ( سلول های بدون عملکردی که همزمان با پیری به وجود آمده و منجر به آسیب بافتی، التهاب مزمن و فرسودگی سلول های بنیادی می شوند). تصور می شود که این مکانیسم ها در سطح سلول و بافت مرتبط هستند و مانند یک حلقه دومینو سقوط در هر نقطه میتواند منجر به تخریبهای فاجعه آمیز گردد.

سلول های در حال نابودی

در این مقاله جدید محققان هیپوتالاموس را مطالعه نمودند که از نظر ما گاهی در کنترل پیری نقش دارد. این ساختار الماس گونه در مرکز مغز، سیستم های عصبی و اندوکرینی (هورمونی) را به هم مرتبط می سازد. هیپوتالاموس به تنظیم بسیاری از نیازها و رفتارهای اساسی شامل گرسنگی، خواب، ترس و خشونت کمک می کند. در مغز انسان ، شروع رفتارها معمولا پیچیده است اما اگر شما از یک ترس ناشناخته فرار کنید یا دچار خشم شدید شوید، هیپوتالاموس شما موقتا کنترل را به دست می گیرد.

این تیم، گروه خاصی از سلول های بنیادی در هیپوتالاموس را مطالعه کردند و همزمان با پیر شدن گروه کوهورت موش ها، اتفاقی که در این سلول ها می افتد را مانیتور نمودند. موش به طور طبیعی حدود دو سال زندگی می کند ولی محققان دریافتند این سلول ها در حدود ۱۱ ماهگی شروع به ناپدید شدن می کنند و در ۲۲ ماهگی به طور کامل از بین می روند. سرعت از بین رفتن سلول های بنیادی ارتباط بسیار نزدیکی با تغییرات پیری در حیوانات مانند کاهش در یادگیری، حافظه، معاشرت اجتماعی، استقامت عضلانی و عملکرد ورزشی دارد.

اما ارتباط به معنای علت نیست. برای فهم این مطلب که آیا این کاهش باعث این تغییرات پیری است آنها با استفاده از یک ویروس اختصاصی مهندسی شده که تنها در حضور داروی گانسیکلوویر این سلول ها را از بین می برد، این سلول های بنیادی را حذف نمودند. در موش ۱۵ ماهه با دریافت این ترکیب دارویی، ۷۰ درصد سلول های بنیادی هیپوتالاموس تخریب گردید. این موش ها بطور زودرس علایم پیری را نشان داده و در نتیجه تقریبا ۲۰۰ روز زودتر مردند.

این گروه همچنین سلول های بنیادی هیپوتالاموس را از موش های تازه متولد شده به حیوانات میانسال پیوند زدند. در این مورد، حیوانات اجتماعی تر شده، عملکرد شناختی بهتری نشان دادند و حدود ۲۰۰ روز طولانی تر از بقیه موشها زندگی کردند.

این آزمایش همچنین دربردانده سرنخ هایی در جهت بود که چگونه سلول های بنیادی هیپوتالاموس در ناحیه اولیه از بین می روند. پیوند تنها زمانی موفقیت آمیز بود که سلول های بنیادی از نظر ژنتیکی مقاوم به التهاب، مهندسی شدند. به نظر می رسد که هم زمان با پیری حیوان، “التهاب مزمن با درجه پایین” در هیپوتالاموس افزایش می یابد. این التهاب احتمالا توسط تجمع سلول های مسن یا احاطه کردن سلول هایی که وارد یک حالت مشابه سالخورده شده اند، ایجاد می شود. التهاب، سلول های بنیادی هیپوتالاموس را از بین می برد زیرا این سلول ها بیشتر از همه حساس به آسیب هستند. سپس این امر از طریق اثرات knock-on در سراسر موجود زنده، منجر به اختلال عملکرد هیپوتالاموس می شود و بنابراین دومینو سقوط می کند.

اکسیر جوانی؟

هدف نهایی تحقیقات پیری، تعیین اهداف دارویی یا مداخلات شیوه زندگی در جهت بهبود سلامت انسان در اواخر عمر است. در حالی که این مطالعه بر روی موش انجام شده است، اگر ما بتوانیم چنین مکانیسم های مشابهی را در انسان نشان دهیم  ممکن است بتوانیم روزی از تکنیک مشابهی برای بهبود سلامت در اواخر عمر بهره ببریم. ولی این روند راهی طولانی است.

سایر مداخلات همچون خارج نمودن سلول های مسن نیز سلامت را بهبود می بخشد و طول عمر را تا ۱۸۰ روز در موش ها افزایش می دهد. گام منطقی بعدی این است که ببینیم آیا این مداخلات قابل انجامند؟ آیا می توانیم با تکنیک های مشابه روند پیری را در انسان متوقف کنیم؟

تحویل mRNA به عنوان یک دارو هنوز در مراحل اولیه است اما مطالعات نشانگر مسیر های بالقوه برای تکمیل مجدد هیپوتالاموس عاری از سلول های بنیادی است:  جلوگیری از از دست رفتن این سلول ها در مراحل اولیه با کنترل التهاب. این امر می تواند از طریق تولید داروهایی که سلول های مسن را از بین می برد یا استفاده از ترکیبات ضد التهابی میسر گردد.

این تحقیق دارای اهمیت است زیرا بطور قابل توجهی اثبات می کند که چگونه مکانیسم های مختلف حفظ سلامت  با هم تعامل دارند. اگرچه یک ضعف تحقیق این است که در آن فقط از موشهای نر استفاده شده است. کاملا شناخته شده است که ساختار هیپوتالاموس به طور قابل توجهی بین دو جنس متفاوت است. دارو ها و جهش هایی که طول عمر را افزایش می دهند هم معمولا بطور چشمگیری قدرت متفاوتی در اثربخشی روی مردان و زنان دارند.

دشوار است بتوان گفت آیا انسان خواهد توانست بطور قابل توجهی طولانی تر از حداکثر طول عمر ۱۲۵ سال زندگی کند یا خیر؟ اما به نظر می رسد بزرگترین سد سلامت در اواخر عمر دیگر میزان پیشرفت نیست، بلکه سرعتی است که ما می توانیم اطلاعات در حال افزایش روزافزون خود را از بیولوژی پیری  به داروها و توصیه هایی دقیق برای شیوه صحیح زندگی تغییر دهیم.

ترجمه و گردآوری: مهدی هوشمندی – وبسایت نوروسافاری

لینک مقاله در ژورنال نچر:

Hypothalamic stem cells control ageing speed partly through exosomal miRNAs

لینک خبر در موسسه آلبرت اینشتین:

Brain Cells Found to Control Aging

همچنین ببینید

ساخت یک پمپ الکترونیکی ریز برای انتقال دارو به مغز

نوروسافاری | محققان دانشگاه کمبریج برای اولین‌بار موفق به ساخت پمپ الکترونیکی برای تزریق مستقیم …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *