محرک پنهان پیری کشف شد

تحقیقات جدید نشان داده است که آسیب فیزیکی به لایه بیرونی سلول می‌تواند باعث پیری در سطح سلولی در  انسان شود.

به گزارش تکناک، ضخامت غشای ظریفی که سلول‌های ما را در بر می‌گیرد، فقط 5 نانومتر است یعنی 1/20 عرض یک حباب صابون. این غشاء مستعد آسیب ناشی از فعالیت‌های فیزیولوژیکی روزمره مانند حرکات ماهیچه‌ها و آسیب‌های بافتی است. در پاسخ به این آسیب‌پذیری، سلول‌ها دارای سیستم‌های ترمیمی هستند که می‌توانند آسیب‌های غشایی را تا حدی ترمیم کنند.

قبلاً اعتقاد بر این بود که آسیب مکانیکی به غشای سلولی باعث دو پیامد ساده سلولی می شود: بهبودی یا مرگ. با این حال در این مطالعه، محققان یک نتیجه سوم را کشف کردند و آن هم پیری سلولی است.

پروفسور کیکو کونو، نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: هنگامی که این پروژه را شروع کردم، هدفم این بود که مکانیسم‌های ترمیم غشای سلولی آسیب دیده را درک کنم. به‌طور غیر منتظره‌ای، ما در نهایت متوجه شدیم که آسیب غشای سلولی، سرنوشت سلول را تغییر می‌دهد.

مکانیسم‌های تعیین سرنوشت سلولی

کلید تعیین سرنوشت سلول، میزان آسیب و هجوم یون کلسیم است. آسیب غشای نازک سلولی را می‌توان به راحتی ترمیم کرد و این کار به سلول‌ها اجازه می‌دهد بدون هیچ مشکلی به تقسیم سلولی ادامه دهند. بالاترین میزان آسیب غشای سلولی باعث مرگ سلولی می‌شود. با این حال، میزان متوسط ​​آسیب غشای سلولی، سلول‌ها را چندین روز بعد به سلول‌های پیر تبدیل می‌کند، حتی اگر ترمیم مجدد غشاء موفقیت‌آمیز به نظر می‌رسد.

سلول‌های سرطانی به‌طور نامحدود تقسیم می‌شوند. در مقابل، سلول‌های عادی غیرسرطانی ظرفیت محدودی برای تقسیم سلولی دارند و چیزی حدود 50 برابر قبل از اینکه تقسیم به‌طور برگشت‌ناپذیر متوقف شود و سلول‌ها وارد حالتی به نام پیری سلولی شوند، تقسیم می‌شوند.

سلول‌های پیر هنوز از نظر متابولیک فعال هستند، اما برخلاف سلول‌های جوان و سالم، پروتئین‌های ترشحی مختلفی تولید می‌کنند که پاسخ‌های ایمنی را هم در بافت‌های مجاور و هم در اندام‌های دور تنظیم می‌کنند.

این مکانیسم می‌تواند تغییرات مفید و مضری را در بدن ما ایجاد کند، از جمله تسریع در بهبود زخم، ترویج سرطان و پیری. در طول دهه گذشته، مطالعات متعددی گزارش کرده‌اند که سلول‌های پیر در بدن حیوانات و انسان‌ها وجود دارند و حذف سلول‌های پیر می‌تواند عملکردهای بدن را در حیوانات آزمایشگاهی جوان کند.

بینش جدید در مورد پیری سلولی

علت پیری سلولی در بدن انسان یک موضوع بحث برانگیز است. پروفسور کونو توضیح می‌دهد: نمایه فعالیت ژن و بیوانفورماتیک نشان می‌دهد که آسیب غشای سلولی منشأ سلول‌های پیر در بدن ما به‌ویژه سلول‌هایی که نزدیک بافت‌های آسیب‌دیده هستند را توضیح می‌دهد.

بهترین محرک پیری سلولی، تقسیم سلولی مکرر است. بسیاری از تنش‌های دیگر مانند آسیب DNA،‌ فعال شدن انکوژن و تغییرات اپی ژنتیکی نیز باعث پیری سلولی در محیط آزمایشگاهی می‌شوند. مهم‌ترین نکته‌ی این تحقیق این بود که نشان داد تنش‌های مختلف در نهایت از طریق فعال شدن پاسخ آسیب DNA باعث پیری سلولی می‌شوند.  با این حال، نویسندگان این مطالعه کشف کردند که آسیب غشای سلولی از طریق مکانیسم متفاوتی که شامل یون‌های کلسیم و ژن p53 سرکوب‌کننده تومور است، باعث پیری سلولی می‌شود. این یافته‌ها ممکن است به توسعه استراتژی برای دستیابی به طول عمر سالم در آینده کمک کند.