پژوهشگران با گذشت زمان دریافتند که عوامل اپی ژنتیک بیشتر آشفته می‌شوند و پس از ترمیم شکستگی‌های DNA به خانه برنمی‌گردند. این کار به درهم‌ریختگی اپی‌ژنوم می‌شود. موشها در شش ماهگی، مشاهدات پیری را نشان دادند و به نظر می‌رسیدند که وضعیت سلامتی بسیار بدتری در مقایسه با موشهای هم سن و سال ویرایش شده‌اند.
آزمایش یک درمان احتمالی برای معکوس کردن روند پیری
پژوهشگران «دانشگاه فناوری چالمرز سوئد» در مطالعه اخیرشان بیان کرده‌اند که می‌توانند فرآیند پیری سلول را انجام دهند. تشدیدکننده‌ها (اکسیدان‌ها) می‌توانند به سلولهای موجودات زنده آسیب برسانند و با پیری مرتبط باشند.پژوهشگران «دانشگاه فناوری چالمرز سوئد» در مطالعه اخیرشان بیان کرده‌اند که می‌توانند فرآیند پیری سلول را انجام دهند.پروکسی‌ردوکسین‌ها آنزیم‌کننده‌های هیدروژن پراکسید یا آب‌اکسیژنه هستند که کارکرد دهی و شپرون هیدروژن پراکسید یا آب‌اکسیژنه را نیز انجام می‌دهند. در مخمر، مقدار زیادی سیتوزول پروکسی‌ردوکسین «Tsa1» برای مقاومت در برابر هیدروژن پراکسید و افزایش طول عمر با ظرفیت، مورد نیاز است. شپرون (Chaperone) پرورشی است که به خوردن غذاهای دیگر کمک می‌کند.
به گزارش ایسنا، محققان «مدرسه پزشکی هاروارد» (HMS) به بررسی دلیل پیری پرداخت‌اند و یک راه ممکن را برای معکوس کردن آن شناسایی کرده‌اند. آنها در آزمایش‌هایی که روی موشها انجام شد، نشان داد که مشکلات رخ داده در آپی‌ژنتیک، علائم پیری را می‌دهند و راه‌اندازی دوباره می‌توانند آنها را معکوس کند و شاید طول عمر را افزایش دهد.
مهمتر از همه پژوهشگران با بررسی تأثیر این ترکیب بر عملکرد میتوکندری که باید فعالیت یا پویایی مگسها را به طور مستقیم تحت تأثیر قرار دهد. اما پتانسیل الکتریکی در سراسر غشایی است که به طور طبیعی در اطراف میتوکندری وجود دارد. مشخص شد که این پتانسیل الکتریکی مستقیما با تولید انواع اکسیداتیو فعال مرتبط است که می‌تواند به بافت عضلانی آسیب برساند.
پژوهشگران با نگاه کردن به مگسها زیر میکروسکوپ می‌پردازند که ساختار میوفیبرهایی را که بافت عضلانی مگس‌های مسن‌تر را تشکیل می‌دهند، بیشتر به بافت عضلانی مگس‌های جوانتر شبیه می‌دهند.
«Pol lll» آنزیمی است که برای رشد سلول‌ها نیاز است و در تمام سلول‌ها در میان تمام پستانداران وجود دارد. پس از آن که داروی توانایی‌کننده ایمنی تحت عنوان «راپامایسین» برای توانایی «Pol l» شناخته می‌شود، طول عمر چندین مدل حیوانی از جمله موشها را افزایش داد، پژوهشگران، نقش این آنزیم در پیری را آغاز کردند.
در یک مطالعه جدید، مشخص شده است که موفق به انجام این کار می‌شود. طی این مطالعه دانستندان آنزیم «Tsa1» را که بخشی از یک گروه آنتی اکسیدان به نام پروکسی‌ردوکسین است، مورد بررسی قرار داد.
«میکائیل مولین» (میکائیل مولین) رهبر گروه تحقیقاتی زیست‌شناسی و مهندسی زیست‌شناسی دانشگاه چالمرز گفت: مطالعات قبلی بر روی این آنزیم‌ها نشان می‌دهد که آنها از سلولهای مخمری در برابر تشخیص‌دهنده‌های مضر شرکت می‌کنند. اما پراکسیروکسین‌ها همچنین در صورت محدود شدن به سلول‌ها می‌توانند به طول عمر آنها کمک کنند.
«سسیلیا پیکازو»(Cecilia Picazo)، محقق مقطع فوق دکترا این مطالعه گفت: اکنون ما عملکرد از Tsa1 پیدا کرده‌ایم. پیش از این، ما فکر می‌کنیم که این آنزیم، انواع واکنش‌ها را خنثی می‌کند. اما اکنون ما نشان دادیم که Tsa1 برای کاهش سرعت پیری سلولهای مخمر، با مقدار مشخصی از هیدروژن پراکسید حرکت می‌شود.
پژوهشگران «دانشگاه متروپولیتن توکیو» در بررسی جدید خود، اثر قابل توجهی را در کاهش روند کاهش عضله مرتبط با پیری نشان دادند.
سالم سالم برای داشتن یک زندگی سالم حیاتی هستند اما برای همیشه دوام ندارند. ضعف ناشی از افزایش سن می‌تواند منجر به بروز مشکلاتی مانند راه رفتن آهسته‌تر، کاهش قدرت، افزایش زمین خوردن و آسیب دیدن شود که برخی از آنها ممکن است کشنده باشند. بخش مهمی از کاهش عضلانی با افزایش سن، به دلیل کاهش عملکرد میتوکندری است. میتوکندری، کارخانه تولید یک ماده شیمیایی بسیار مهم موسوم به «آدنوزین‌تری فسفات» (adenosine triphosphate) می‌شود منبع مورد نیاز شیمیایی برای انواع روش‌های بیوشیمیایی باشد. در هر حال، مکانیسم دقیق برخورد پیری با میتوکندری هنوز به طور کامل شناخته نشده است.بخش مهمی از کاهش عضلانی با افزایش سن، به دلیل کاهش عملکرد میتوکندری است.
هنوز تحقیقات زیادی وجود دارند که باید پیش از انجام چنین کاری انجام شود اما پژوهش در حال انجام است. یک مقاله پیش‌چاپ که هنوز مورد بررسی قرار نگرفته است، همان ژن‌درمانی را روی موشهای مسن به کار می‌برد که در سنی معادل ۷۷ سال در انسان هستند. این موشها ۹ درصد بیشتر از موشهای درمان شده عمر کردند.
ترکیبی که می‌تواند عامل کند شدن روند پیری باشد
پیری چالشی مهم برای همه جوامع است. با توجه به اینکه مردم جهان به سرعت در حال پیر شدن هستند، احتمال می‌دهند تا سال ۲۰ برای اولین بار در کره زمین، تعداد افراد مسن به تعداد کودکان زیر ۱۵ سال باشد. در این صورت، پیش‌بینی می‌شود اقتصادی و بهداشتی که بیماری‌های مرتبط با افزایش سن به جوامع تحمیل می‌شوند، در چند دهه آینده افزایش یابد. با وجود این، پژوهش‌هایی که در سال گذشته انجام شده است، ممکن است روند پیری در آینده محقق شود. با بررسی‌های خود در مورد پیری بدن، ادعا می‌کنند که شاید بتوان روند پیری را در آینده انجام داد.
پژوهشگران باور دارند که این کشف بسیار بزرگ است. به دلیل مقابله با پیری، بسیاری از بیماری‌های ناشی از این روند طبیعی را می‌توان به طور متمرکز بر درمان کرد. سینکلر در یک توییت نوشت: اگر نتیجه به دست آمده درست باشد، معناست که سرطان، و آلزایمر ممکن است همان دلیل باشد. بدین ترتیب، می‌توانم برای درمان بیماری‌های مرتبط با افزایش سن معکوس انجام دهم.
این گروه پژوهشی به سرپرستی «کانای آندو» (Kanae Ando)، دانشیار دانشگاه متروپولیتن توکیو، این فرضیه را مطرح کردند که ترکیبی از 5-ALA/SFC می‌تواند در یک محیط درمانی برای کمک به انجام روند زوال عضلانی مرتبط با افزایش سن استفاده شود. . آنها در این پژوهش نشان دادند که این ترکیب می‌تواند بر سلامت عضلانی «مگس سرکه» یا «دروزوفیلا» (مگس سرکه) تأثیر بگذارد. آنها از طریق مخلوط کردن مواد شیمیایی با غذای مگسها دریافت می‌کنند که با این ترکیب تغذیه می‌شوند، به مرور زمان کاهش می‌یابد که در عملکرد نشان می‌دهند و طول عمر می‌کنند.
سازوکارهای موجود در این عملکردها هنوز به طور کامل درک نشده‌اند. محققان همچنین نشان می‌دهند که فعالیت‌های پروکسی‌ردوکسین سرعت سلولهای پیری را در مواردی مانند مخمر، مگس و کرم به‌ویژه نشان می‌دهند که از حد طبیعی از طریق خوراکی‌های خود دریافت می‌کنند، می‌توانند کاهش دهند.
دانشجویان «کالج دانشگاهی لندن»(UCL)، «دانشگاه کنت»(UKC) و «دانشگاه خرونینگن»(UG)، توانایی یک آنزیم را دریافت کردند که در همه پستانداران رایج است، پتانسیل ضدپیری دارد و می‌تواند طول عمر را افزایش دهد. آنها با توانایی آنزیم در بدن مگسها و کرم‌ها در طول عمر آنها را افزایش می‌دهند. این آنزیم در انواع پستانداران از جمله انسانها نیز وجود دارد.
در سلولهای پستانداران، کروموزوم‌ها در هر دقیقه یک میلیون شکست DNA را پشت سر می‌گذارند و عوامل اپی ژنتیکی پیش از بازگشت به مکان‌های اصلی خود، ترمیم‌ها را به سرعت هماهنگ می‌کنند. این گروه پژوهشی، موش‌هایی را به کار انداختند که DNA را با سرعتی برابر سریع‌تر از انجام معمول پشت سر می‌گذاشتند.
پژوهشگران می‌گویند که با این پژوهش، نقش اپی‌ژنوم در پیری را تایید کرده‌اند. گام بعدی این آزمایش بود که آیا می‌توانم کاری را در این مورد انجام دهم یا خیر. پژوهشگران، یک ترکیب ژن‌درمانی از سه ژن به نام‌های «Oct4»، «Sox2» و «Klf4» را آزمایش کردند. این ژن‌ها در سلولهای بنیادی فعال هستند و پژوهشگران در پژوهش پیشین خود دریافتند که می‌توان از آنها برای بازگرداندن بینایی به موشهای مبتلا به آب‌سیاه مرتبط با افزایش سن استفاده کرد.
این دو موش هم‌سن هستند اما موش در سمت راست برای آزمایش اپیژنتیکی قرار گرفته و پیری آن تسریع شده است.
محققان در پژوهش‌های مهمی که در دهه‌های گذشته انجام شده‌اند، دریافتند که پوسیدگی میتوکندری در سلولهای تولید شده را می‌توان با ترکیبی از دو ماده شیمیایی ۵-ALA و SFC کاهش داد. ۵-ALA در بیوشیمی به عنوان نقطه آغاز چرخه پورفیرین شناخته شده است که به تولید «هِم» (همه) منجر شود. هِم، یک ترکیب کلیدی پیش‌ساز هموگلوبین است؛ مولکولی که حمل در بدن را بر عهده دارد.
اما مطالعه بعدی سوئدی نشان می‌دهد که سطح پایین‌کننده هیدروژن پراکسید یا آب‌اکسیژنه می‌تواند آنزیمی کند که روند پیری سلولهای مخمر را کند می‌کند. آنتی‌اکسیدان‌ها با وجود عامل‌کننده‌های خنثی‌کننده ممکن است با مولکول‌های اصلی بدن واکنش نشان‌دهنده و عملکردهای بیولوژیکی آنها را مختل کنند.
محققان اکنون به مکانیسم‌هایی می‌پردازند که چگونه می‌توانند پیری‌کننده‌ها را بهبود بخشد که این موضوع را می‌توان انجام داد. افزایش می‌دهد، کاهش می‌یابند یا خیر، می‌شود.
قوی‌کننده می‌تواند باعث آسیب شدید به دی.ان.ای به ویژه غشای سلول شود و تولید شود. بنابراین سلولهای ما مکانیسمهای دفاعی قدرتمندی برای خلاص شدن از شر این عامل ایجادکننده ایجاد کرده اند. پیش از این، تنها بُعد آسیب‌ها و معضل‌کننده‌ها شناخته شده بودند، اما اکنون به بررسی عملکردهای مثبت‌کننده‌ها نیز پرداخته‌اند.
ژنوم ما شامل نقشه کاملی از DNA است که در تک‌تک سلولهای بدن ما پیدا می‌شود، اما این تصویر کامل نیست، بلکه یک اطلاعات اضافی به نام آپی‌ژنوم، بالای آن قرار دارد و کنترل می‌کند که کدام ژن در انواع سلولهای مختلف لایه‌ها روشن و خاموش می‌شود. گویی همه سلولهای بدن ما یک دفتر راهنمای عملیاتی کار می‌کنند که همان ژنوم است اما فهرستی از سلولهای مختلف وجود دارد که سلولهای مختلف را به بخش‌هایی هدایت می‌کنند که همان ژن‌ها هستند. از این رو، سلولهای ریه گذشته به دستورالعمل‌هایی نیاز دارند که با سلولهای قلب بسیار متفاوت هستند.
به طور شگفت انگیزی مشخص شد که ۵-ALA/SFC، یک مکمل غذایی مکمل برای حفظ سلامتی است. یافته‌های این گروه نه تنها یک مکانیسم کلیدی را می‌دهد که زیربنای آغاز پیری و شکنندگی است، بلکه یک گزینه درمانی نیز می‌دهد که به کاهش روند عضلانی مرتبط با افزایش کمک می‌کند.
کند کردن فرآیند پیری سلول با کمک اکسیدکننده‌ها
پژوهشگران با ترکیبی از «آمینولینیک-5 اسید» (5-ALA) هیدروکلرید و «سدیم فروس سیترات» (SFC)، روند کاهش عضله مرتبط با پیری را در مگس‌های میوه می‌کند و به آهسته‌تر شدن روند حرکتی و طول می‌دهند. عمر بیشتر می شود. این ترکیب در آزمایش‌ها، با حفظ بهتر ساختار عضلانی و عملکرد میتوکندری مرتبط بود. این پژوهش، اولین نمونه از نوع خود در حیوانات است و امکان دارد به ارائه گزینه‌های درمانی برای کمک به پیری کمک کند.
عوامل محیطی و سبک زندگی مانند رژیم غذایی، ورزش و حتی تجربیات دوران کودکی می‌توانند بیان اپی‌ژنتیک را در طول زندگی ما تغییر دهند. تغییرات اپیژنتیکی با سرعت پیری بیولوژیکی مرتبط هستند اما این علائم پیری را نشان می‌دهند یا خود یک علامت هستند، هنوز مشخص نیستند. پژوهشگران در این پروژه، آزمایش‌هایی را روی موشها انجام دادند تا پاسخ را متوجه شوند. آنها با استفاده از سیستمی به نام «تغییرات القایی در اپی‌ژنوم» (ICE)، روند طبیعی آسیب و ترمیم DNA را در موشها سرعت می‌دهند تا بررسی شوند که آیا این کار باعث تسریع علائم پیری می‌شود یا خیر.تغییرات اپیژنتیکی با سرعت پیری بیولوژیکی مرتبط هستند اما این علائم پیری را نشان می‌دهند یا خود یک علامت هستند، هنوز مشخص نیستند.
در این مورد، موش های ICE کاهش چشمگیری را در نشان های زیستی پیری تجربه کردند. اپی‌ژنوم آنها از هم گسیخته شده و بافت‌ها و اندام‌های آنها را به حالت جوانی برگرداند. «دیوید سینکلر» (دیوید سینکلر)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: این کار مانند راه‌اندازی مجدد یک رایانه خراب است و یک برنامه اپی ژنتیکی را از بین می‌برد که سلول‌ها را به بازیابی اطلاعات اپیژنتیکی که در جوانی می‌برند، هدایت می‌کند. این کار، یک تنظیم مجدد دائمی است.
