آیا می توانیم با تمیز کردن سلول های مان جوان و سالم بمانیم؟ - انجمن گیگابلاگ

به گزارش انجمن گیگابلاگ، گروهی از پژوهشگران می خواهند دریابند که آیا تقویت فرآیند طبیعی که به نام اتوفاژی یا خودخواری شناخته می گردد می تواند بیماری های ناتوان کننده پیری را مهار کند یا خیر.

به گزارش انجمن گیگابلاگ به نقل از ال پائیس، آیا با مداخله در فرآیند هایی که بدن و مغز ما را با افزایش سن دچار اختلال در عملکرد می نمایند می توانیم شروع اختلالات مرتبط با افزایش سن را به تاخیر انداخته یا حتی از رشد کامل آن جلوگیری کنیم؟

چشمه افسانه ای جوانی برای هزاران سال افسانه ای محبوب بوده است. این پرسش که آیا می توانیم از آب های آن بنوشیم از سال 1889 میلادی زمانی که شارل ادوارد براون سکوارد پزشک فرانسوی عصاره های بیضه حیوانات را به خود تزریق کرد فکر پژوهشگرانی که در زمینه پیری بیولوژیکی کار می نمایند را به خود مشغول ساخته است. نکته جالب آن که شارل ادوارد براون سکوارد پس از تزریق مدعی شده بود که شرایط روحی و جسمی اش بهبود یافته است.

تقریبا 150 سال بعد، اختلالات مرتبط با افزایش سن مانند آلزایمر و بیماری قلبی در کشور های شمال جهان به سطحی همه گیر رسیده و کوشش برای جوان سازی جذابیت خود را از دست نداده است.

جای تعجب نیست که افزایش امید به زندگی تا حد زیادی علت اصلی توجه به این موضوع است. افرادی که امروزه در اروپا به جهان می آیند می توانند انتظار داشته باشند که تا سن 81.3 سالگی زندگی نمایند یعنی 35 سال بیش تر از کسانی که در اواخر قرن نوزدهم به جهان آمده بودند. با این حال، پزشکان موافق هستند که کیفیت زندگی در دوران پیری همگام با طول عمر نیست. بسیاری از ما سال های سالمندی خود را (گاهی ده ها سال) با شرایط روحی یا جسمی زندگی می کنیم که تقریبا به طور کامل ناشی از فرایند پیری است.

به گفته نکتاریوس تاورناراکیس پژوهشگر علوم زیستی در دانشگاه کرت در یونان که بر روی موضوع پیری، مرگ سلولی و تخریب عصبی در حال مطالعه است اغلب هیچ درمانی برای شرایط پیری وجود ندارد و علائم می توانند بسیار ناتوان نماینده و گاهی اوقات ویرانگر باشند. او می گوید: هدف ما باید از زنده ماندن طولانی تر باید به دستیابی به کیفیت زندگی بهتر در دوران پیری تغییر یابد.

سم زدایی سلولی

تاورناراکیس و همکاران اش در پی درک و در نهایت برطرف علل سلولی زوال بیولوژیکی هستند. مزایای افزایش سال های سلامتی یک فرد در کل جامعه احساس خواهد شد. سلامت ضعیف در دوران سالمندی بار بزرگ و فزاینده ای را بر سیستم های اجتماعی و مراقبت های بهداشتی تحمیل می نماید. بیماری آلزایمر به تنهایی بیش از 4.9 میلیون نفر را در اروپا تحت تاثیر قرار می دهد و بیماری ها و اختلالات سیستم عصبی و مغز هزینه سالانه حدود 800 میلیارد یورو را بر اروپا تحمیل می نمایند.

پرسش این است که دانشمندان چگونه می توانند امیدوار باشند مشکل زوال فیزیولوژیکی امکان حل شدن داشته باشد در حالی که انبوهی از اختلالات به ظاهر نامرتبط وجود دارند که برای جلب توجه آنان با یکدیگر رقابت می نمایند از انواع سرطان گرفته تا بیماری هایی که بر اندام های داخلی، سیستم گردش خون و سیستم عصبی تاثیرگذار هستند و تا حد زیادی با پیری مرتبط می باشند.

بسیاری به یک فرایند بیولوژیک به نام اتوفاژی دل بسته اند. سلول ها از اتوفاژی برای خلاص شدن از شر مواد سمی (عمدتا اجزای غیر ضروری یا آسیب دیده) استفاده می نمایند. با افزایش سن این وظیفه مهم با کارایی کم تری انجام می گردد که می تواند باعث ایجاد خطا ها و اشکالاتی شده و به التهاب بیماری زا و در نهایت مرگ سلولی نکروزی منجر گردد.

در اتوفاژی سلول ها از دیگر سلول ها تغذیه می نمایند. با این که ممکن است به نظر برسد اتوفاژی فرایندی مخرب است، اما سازوکار طبیعی دفاع سلول می باشد. در مواقعی که مواد غذایی به میزان کافی به سلول نمی رسد یا این که سلول باید عوامل مهاجم مثل باکتری و ویروس را تخریب کند اتوفاژی برای زدودن مواد زائد و کاهش مصرف سلول ضروری به نظر می رسد. علاوه بر این، سلول مواد زائدی را که خود فراوری نموده یا اجزایی را که پیر شده اند به این ترتیب تخریب نموده و از مواد اولیه آن برای فراوری اجزا و مواد نو استفاده می نماید.

شواهد فزاینده ای وجود دارند که نشان می دهند اتوفاژی معیوب یک مخرج مشترک در بسیاری از اختلالات مرتبط با پیری است. نکروز به بروز تومورها، بیماری کبد، سکته مغزی، بیماری قلبی و اختلالات عصبی مرتبط با سن مانند آلزایمر و پارکینسون دامن می زند.

مطالعات در این زمینه در مراحل ابتدایی خود هستند، اما مجموعه پژوهش هایی رو به رشد نشان می دهند که افزایش اتوفاژی می تواند بقای سلولی را افزایش دهد و منظره سلامتی ما را بهبود بخشد.

پروفسور لیندا پارتریج مدیر موسسه زیست شناسی پیری ماکس پلانک در آلمان با نگاهی به آینده می گوید: ما منظره توسعه یک قرص واحد را می بینیم که جهت های بیولوژیکی را که شامل اتوفاژی نیز می شوند هدف قرار می دهد. ایده این است که پلی پیل یا قرصی چندکاره و چند منظوره ای که حاوی دارو های مختلف در یک قرص است را داشته باشیم که از سازوکار های اساسی درگیر در بیش از یک بیماری مرتبط با افزایش سن جلوگیری می نماید.

او می افزاید: ما در پی افزایش طول عمر نیستیم بلکه در پی حل مشکل دوره رو به رشد بیماری در سالیان پایانی زندگی افراد هستیم.

تاورناراکیس بر روی باز کردن پیوند بین اتوفاژی و زوال سیستم عصبی مربوط به سن متمرکز شده است. بیش تر کار های این گروه بر روی کرم Caenorhabditis elegans انجام می گردد که شاید در کمال تعجب باید گفت که سیستم عصبی آن به طرز چشمگیری شبیه به سیستم عصبی انسان است.

در طول چهار سال نخست انجام این پروژه تیم آنالیز نماینده بعضی از ژن های کلیدی و بازیگران مولکولی درگیر در نکروز سلول عصبی را کشف کردند. پژوهش آنان تایید می نماید که بقا و نگهداری طولانی مدت نورون ها به نوع فرعی اتوفاژی به نام میتوفاژی (یا میتوکندری خواری یک تخریب انتخابی و هدفدار میتوکندری ها است که در اصل نوعی اتوفاژی (خودخواری) محسوب می گردد و زمانی رخ می دهد که بر اثر استرس یا تخریب، میتوکندری دچار نقص گردد) بستگی دارد.

ایجاد سموم

در ابتدا یک موجود زنده از میتوفاژی برای از بین بردن میتوکندری های قدیمی یا سمی استفاده می نماید (اندامک هایی هستند که به وسیله یک سلول برای تبدیل گلوکز یا قند ساده به انرژی مفید استفاده می شوند). با این وجود، با افزایش سن و کاهش سرعت میتوکندری، میتوکندری های معیوب تجمع در سلول های عصبی را شروع می نمایند. این تجمع سمی است و باعث ایجاد یک پاسخ التهابی می گردد که منجر به آسیب سلولی و مرگ خواهد شد. این از دست دادن پیش فراینده سلول های عصبی عملکردی است که باعث ظهور یک بیماری عصبی می گردد.

تاورناراکیس می گوید: ما به وسیله کار بر روی C. elegans و بافت مغز انسان می توانیم تایید کنیم که میتوفاژی در بیماران مبتلا به آلزایمر کاهش می یابد.

او اشاره می نماید که کوشش ها برای رمزگشایی سازوکار های دقیق درگیر در شکست میتوفاژیک هنوز در حال آشکار شدن است، اما او مطمئن است که درمان های ژنتیکی پیچیده در نهایت برای جایگزینی توالی های ژنی که نکروز را تقویت می نمایند با مواردی که از اتوفاژی سالم تا سنین بالا پشتیبانی می نمایند در دسترس خواهند بود.

کمتر بخورید بیش تر عمر کنید

یکی از راه های شناخته شده برای ایجاد اتوفاژی به وسیله محدودیت کالری است. در آزمایش هایی که روی کرم ها، مگس ها، موش ها، شامپانزه ها و انسان ها انجام شد پژوهشگران دریافتند که مصرف کمتر غذا یا محدود کردن ساعات تغذیه ارگانیسم در یک روز تعیین اتوفاژی را فعال می نماید.

در گونه های غیر انسانی، محدودیت های غذایی نیز باعث افزایش طول عمر و کاهش یا تاخیر در شروع شرایط مرتبط با سن می گردد. بسته به گونه، امیدوار نماینده ترین نتایج افزایش طول عمر بین 50 تا 300 درصد را نشان می دهد. شواهد وسوسه انگیزی وجود دارد که نشان می دهند محدودیت های غذایی تاثیرات مثبتی بر پیری پستانداران نیز دارند اگرچه اثرات آن در انسان قابل بحث است.

چرا ممکن است گرسنگی به اتوفاژی یاری کند؟ علت آن ساده است. زمانی که رژیم غذایی یک موجود زنده محدود می گردد سلول های آن از گلوکز محروم شده و شروع به مصرف مواد اضافی خود برای فراوری انرژی می نمایند. به عبارت دیگر، برای حفظ خود، سلول ها مجبور به اتخاذ حالت سم زدایی از اتوفاژی می شوند.

پیشگیری از بیماری

مشکل محدودیت های غذایی این است که عموما مردم آن را دوست ندارند و هر گونه کوشش برای کاهش مصرف غذا در انسان کوتاه مدت است. بنابراین، زمانی که صحبت از تقویت اتوفاژی به میان می آید مداخلات دارویی منظره بسیار واقعی تری دارند (اگرچه پارتریج تاکید می نماید که فعال سازی بیش از حد اتوفاژی نیز می تواند مشکل ساز باشد، زیرا این امر می تواند منجر به تخریب سلول ها با سرعت نامطلوب گردد).

تعدادی از دارو های امیدبخش و نامزد قلمداد شده پیش تر شناسایی شده اند. مهم ترین آن دارو ها یورولیتین A (فراوری شده به وسیله بعضی از باکتری های روده پس از تغذیه با الاژیتانین ها که در انار، توت فرنگی، تمشک و گردو یافت می گردد) و راپامایسین (یک ضد قارچ طبیعی فراوری شده به وسیله باکتری های خاک) هستند. این دو ترکیب شناخته شده در تنظیم مثبت اتوفاژی نقش دارند. در موش ها، کرم ها و مگس های میوه نیز تعیین شده که این دارو ها طول عمر را افزایش می دهند. به زودی، ویژگی های حفاظتی این ترکیبات در آزمایش های بالینی انسانی مورد آزمایش قرار خواهند گرفت.

پارتریج که در حال مطالعه سازوکار های اساسی ای است که راپامایسین را در تقویت اتوفاژی در مدل های حیوانی موثر می سازد امیدوار است که نتایج آزمایش های انسانی، تیم اش را به ساختن پلی پیل یا قرص با کارکرد چندگانه و حاوی چندین دارو درون یک قرص تغییر دهنده بازی نزدیک تر سازد.

او می گوید: در نهایت ممکن است به یک دارو برسیم که بسیار شبیه دارویی است که امروزه افراد مبتلا به کلسترول خون از استاتین ها یا قرص هایی برای کاهش فشار خون استفاده می نمایند. دارو هایی که در مدت زمان بسیار طولانی برای پیشگیری از ابتلا به بیماری ها سال ها پیش از بروز بیماری مصرف می شوند.