اندام‌های بدنمان چندساله هستند؟

به گزارش آردی نیوز و به نقل از ساینس دیلی، پژوهشگران آمریکایی موفق به کشف حداکثر طول عمر ساختارهای سلولی شده‌اند و این کشف می‌تواند به آنها در درک بهتر ارتباط این ساختارها و بیماری‌های مرتبط با سن کمک کند.

دانشمندان پیشتر تصور می‌کردند که نورون‌ها یا احتمالاً سلول‌های قلب، قدیمی‌ترین سلول‌های بدن هستند اما طی این مطالعه با آزمایش‌هایی که بر روی موش‌ها انجام دادند، کشف کردند سلول‌ها و پروتئین‌های بسیاری در مغز، کبد و پانکراس حضور دارند که بعضی از آنها همانند نورونها دارای طول عمر بسیار طولانی هستند.

با این روش نوین که دانشمندان طی این مطالعه ارائه دادند، می‌توان سن هر بافت بدن را دریافت. “مارتین هتزر”(Martin Hetzer)، رئیس دانشکده علوم مؤسسه سالک گفت: ما بسیار از اینکه توانستیم طول عمر ساختارهای سلولی بدن انسان را دریابیم، شگفت زده هستیم. ما دریافتیم که ساختار سلولی انسان از آنچه پیشتر فکر می‌کردیم پیچیده‌تر هستند.

اکثر نورون‌های مغز در طول بزرگسالی تقسیم نمی‌شوند و بنابراین دارای طول عمری طولانی هستند بنابراین عمدتاً به علت محدودیت‌های فنی، تخمین طول عمر سلول‌های خارج از مغز مشکل است.

از آنجایی که محققان می‌دانستند که بیشتر نورون‌ها در طول عمر جایگزین نمی‌شوند، از “پایه سن”(age baseline) برای مقایسه این سلول‌ها با “سلول‌های تقسیم نشده”(non-dividing cells) استفاده کردند. سپس دانشمندان از روش ترکیب ایزوتوپ الکترون و تصویربرداری هیبریدی موسوم به “MIMS-EM” استفاده کردند تا سن سلول‌ها و پروتئین‌های چرخه یاخته‌ای در مغز، پانکراس و کبد موش‌های جوان و پیر را اندازه گیری کنند.

چرخه یاخته‌ای به مجموع مرحله‌های رشد یک یاخته می‌گویند که به مراحل G۲ ،S ،G۱ و رشتمان (M) دسته‌بندی می‌شود. مرحله‌های S ،G۱، و G۲ در مجموع “میان‌چهر” نامیده می‌شوند. “چرخه یاخته‌ای”(turnover) در واقع چرخه رویدادهای یاخته‌ای از یک رشتمان تا رشتمانی دیگر را نشان می‌دهد. دیگر رشتمان‌ها به گام‌های پیش‌چهر، پس‌چهر، پسین‌چهر و واپسین‌چهر دسته‌بندی می‌گردند.

برای اعتبارسنجی روش خود، دانشمندان ابتدا سن نورون‌ها را تعیین کردند و دریافتند که آنها احتمالاً همانند اندام‌ها پیر هستند. با این حال سلول‌هایی موسوم به “سلول اندوتلیال “(endothelial cells) پژوهشگران را شگفت زده کردند چرا که آنها نیز همانند اندام‌ها پیر بودند و این به آن معنی بود که برخی از سلول‌های غیر نورونی در طول عمر خود نه تنها تکثیر نمی‌شوند بلکه جایگزین دیگر سلول‌ها نیز نمی‌شوند.

پانکراس که مسئول حفظ سطح قند خون و ترشح آنزیم‌های گوارشی است دارای سلول‌هایی با سنین مختلف بود. بخش کوچکی از پانکراس که به نام “جزایر لانگرهانس”(islets of Langerhans) شناخته می‌شود دارای سلول‌های جوان و پیر بسیاری بود. بعضی از “سلول‌های بتا”(beta cells) که انسولین را آزاد می‌کنند، در طول عمر خود تکثیر شده بودند و نسبتاً جوان بودند اما این در حالی است که برخی دیگر که در طول عمر خود تقسیم نشده بود همانند نورونها دارای عمری طولانی بودند.

سلول‌های بتا(β-cells) نوعی از سلول‌ها هستند که در لوزالمعده قرار دارند. این سلول‌ها در مناطقی به نام جزایر لانگرهانس حضور دارند و بین ۶۵ تا ۸۰ درصد این ناحیه را تشکیل می‌دهند. وظیفه اصلی این سلول‌ها ترشح انسولین است. این سلول‌ها در سال ۱۸۶۹ توسط کالبدشناس، آسیب‌شناس آلمانی پاول لانگرهانس کشف شدند. در دیابت نوع یک تخریب سلول‌های بتا در پانکراس منجر به نقص تولید انسولین می‌شود و در دیابت نوع ۲ مقاومت پیشرونده بدن به انسولین وجود دارد که در نهایت ممکن است به تخریب سلول‌های بتای پانکراس و نقص کامل تولید انسولین منجر شود.

با این حال، نوع دیگری از سلول‌ها، به نام “سلول‌های دلتا”(delta cells) به طور کل هرگز تقسیم نشده بودند. پانکراس نمونه‌ای قابل توجه از “موزاییسم” سنی بود. موزائیک یا موزاییسم (mosaicism) نوعی اختلال ژنتیکی، ناشی از ژنوم متفاوت حاصل از یک سلول زیگوت است.

“مارک الیسمان” (Mark Ellisman) یکی از پژوهشگران این مطالعه گفت: با کمک فن آوری های جدید تصویربرداری ما توانستیم سن سلول‌ها و ساختار ملکولی بسیاربزرگ آنها را با دقت بیشتری از قبل شناسایی کنیم و این کار می‌تواند به ما در درک بهتر سلول‌ها، بافت‌ها، اندام‌ها و بیماری‌ها کمک کند.

پژوهشگران در مطالعات آینده خود قصد دارند تفاوت طول عمر اسیدهای نوکلئیک و لیپید را مورد بررسی قرار دهند. آنها می‌خواهند دریابند که چرا موزاییسم سنی با سلامتی و بیماری‌هایی مانند دیابت نوع ۲ مرتبط است.

اسید نوکلئیک به زنجیره‌های طویل مولکولی که از به هم پیوستن تعداد زیادی نوکلئوتید تشکیل شده‌است گفته می‌شود. اسیدهای نوکلئیک در همه جانداران یافت می‌شوند. اسیدهای نوکلئیک پلیمرهای خطی هستند؛ که از تکرار واحدهایی به نام نوکلئوتید تشکیل شده‌اند. لیپیدها نیز رده‌ای از ترکیبات آلی دارای هیدروکربن هستند که از مواد بنیادین برای ساختار و کارکرد سلول‌های زنده به‌شمار می‌آیند.

یافته‌های این مطالعه در مجله “Cell Metabolism “منتشر شد. /ایسنا