به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، بر اساس تحقیقات اخیر، کاهش شدید تولید خون پس از سن 70 سالگی به احتمال زیاد ناشی از تغییرات ژنتیکی در سلول های بنیادی خون است که به طور پیوسته و در طول زندگی در این سلول‌ها انباشته می‌شوند. تا قبل از این مطالعه، تحقیقات نشان داده بود که تغییرات مرتبط با سن، در خونسازی انسان باعث تغییراتی از جمله کاهش ظرفیت بازسازی خون، سیتوپنی، اختلال در عملکرد سیستم ایمنی و افزایش خطر ابتلا به سرطان خون می‌شود. ولی با این وجود هنوز دلیل چنین کاهش عملکرد ناگهانی پس از 70 سالگی نامشخص بود.

در خصوص کشف ایمن موضوع، محققان مؤسسه Wellcome Sanger(مؤسسه سلول‌های بنیادی کمبریج) مطالعه‌ای را منتشر کرده‌اند که نظریه جدیدی در مورد پیری را در مجله Nature ارائه می‌کند.

فرضیه ارتباط میان تجمع جهش‌های سوماتیک و کاهش عمکرد اندام

در طول زندگی، جهش‌های سوماتیک یا تغییر در کد ژنتیکی در تمام سلول‌های انسان رخ می‌دهد. به احتمال زیاد پیری ناشی از تجمع انواع آسیب‌های متعدد به سلول‌های ما در طول زمان است، بنابراین یک فرضیه که در این مطالعه مطرح است، به خوبی توضیح می‌دهد که تجمع جهش‌های سوماتیک باعث می‌شود که سلول‌ها به تدریج ذخیره عملکردی خود را از دست بدهند. با این حال، هنوز دلیل اینکه چگونه چنین آسیب مولکولی آهسته‌ای ممکن است منجر به کاهش سریع عملکرد اندام‌ها در حدود 70 سالگی شود، ناشناخته است. بر این اساس محققان مؤسسه Wellcome Sanger، برای درک بهتر از فرایند چگونگی پیری بدن، روند تولید سلول‌های خونی از مغز استخوان را در 10 نفر از نوزادان تا افراد مسن بررسی کرده‌اند.

ارائه شجره نامه خانوادگی از سلول‌های بنیادی خون هر فرد

با توجه به تعیین شدن توالی کل ژنوم 3579 سلول بنیادی خونی در این مطالعه، محققان این امکان را داشتند تا هر جهش سوماتیکی موجود در هر سلول را تعیین کنند. با استفاده از این اطلاعات، تیم قادر بود که"شجره نامه خانوادگی" از سلول‌های بنیادی خون هر فرد را ایجاد کند، و برای اولین بار چشم انداز کاملی از ارتباطات میان سلول‌های خونی و چگونگی ایجاد این پیوندها در طول زندگی یک فرد ارائه کرد. پس از 70 سالگی فرد، محققان دریافتند که این " شجره نامه خانوادگی " دستخوش تغییرات قابل توجهی می‌شود. در بزرگسالان زیر 65 سال، 20000 تا 200000 سلول بنیادی تقریباً به مقدار مساوی در ایجاد سلول‌های خونی مشارکت داشتند. در مقابل، تولید خون در افراد بالای 70 سال بسیار نامنظم و کم بود.

در هر فرد سالمندی که مورد بررسی قرار گرفت، تعداد کمی از کلون‌های سلول‌های بنیادی بزرگ شده ، به تعداد 10 تا 20 مورد ، در ایجاد سلول‌های خونی (به اندازه نیمی از کل خروجی خون) کمک کردند. به دلیل اینکه به تدریج در طول زندگی آن فرد یک کلاس غیرمعمول از جهش‌های سوماتیکی که به عنوان «جهش‌های محرک» شناخته شده‌اند، در تعداد این سلول‌های بنیادی بسیار فعال و دارای تغییر عملکرد افزایش یافته است.

مدل توضیح دهنده تنوع جمعیت سلول‌های خونی پس از سن ۷۰ سالگی

این یافته‌ها باعث شد که تیم مدلی را پیشنهاد کند که جهش‌های سوماتیکی مرتبط با سن باعث تغییراتی در تولید خون شده که طی آن سلول‌های بنیادی «خودخواه» بر مغز استخوان افراد مسن تسلط پیدا کنند و غالب شوند. در واقع این مدل، با معرفی مداوم جهش‌های محرک که باعث رشد کلون‌های تغییر یافته عملکردی در تولید خون می‌شود، تغییر چشمگیر و اجتناب‌ناپذیر کاهش تنوع جمعیت سلول‌های خونی پس از سن ۷۰ سالگی را به خوبی توضیح می‌دهد. بنابراین این مدل همچنین تغییرات مشاهده شده در خطر بیماری و سایر ویژگی‌ها را در افراد مسن توضیح می‌دهد. یافته‌های مطالعه دوم که در Nature نیز منتشر شده است، چگونگی تأثیر جهش‌های مختلف محرکه بر نرخ رشد سلول را در طول زمان بررسی می‌کند.

دکتر امیلی میچل، مسئول بخش خون در بیمارستان آدنبروک. دانشجوی مؤسسه Wellcome Sanger و محقق اصلی این مطالعه گفت: «یافته‌های ما نشان می‌دهد که در سنین بالاتر به دلیل انتخاب کلون‌های با رشد سریع‌تر دارای جهش‌های محرک، تنوع سلول‌های بنیادی خون از بین می‌رود. این کلون‌ها که از کلون‌هایی کندتر رشد کرده‌اند، بر همه برتری دارند. در بسیاری از موارد، افزایش تنوع در سطح تولید سلول‌های بنیادی در بدن فرد مسن هزینه بالایی برای او دارد، زیرا توانایی آنها برای تولید سلول‌های خونی بالغ عملکردی مختل می‌شود، بنابراین در این مدل طریقه از دست دادن عملکرد مرتبط با افزایش سن در سیستم خونی، به خوبی توضیح داده شده است.

عوامل موثر در تسریع رشد کلون‌هایی با جهش‌های محرک

دکتر الیزا لاورنتی، استادیار و استادیار انجمن سلطنتی Wellcome Sir Henry Dale Fellow در موسسه سلول‌های بنیادی در دانشگاه کمبریج، و محقق ارشد مشترک در این مطالعه، گفت: «عواملی مانند التهاب مزمن، سیگار کشیدن، عفونت و شیمی درمانی باعث رشد زودتر کلون‌هایی با جهش‌های محرک سرطان می‌شود. ما پیش‌بینی می‌کنیم که این عوامل همچنین باعث کاهش تنوع سلول‌های بنیادی خون مرتبط با افزایش سن می‌شوند. این امکان وجود دارد که عواملی نیز وجود داشته باشند که ممکن است این روند را کاهش دهند. ما اکنون وظیفه داریم که بفهمیم این جهش‌های تازه کشف شده چگونه بر عملکرد خون در افراد مسن تأثیر می‌گذارد، بنابراین در این راستا به دنبال آن هستیم که چگونه می‌توانیم خطر بیماری را به حداقل برسانیم و روند پیری سالم را ارتقا دهیم.

این جهش‌ها می‌تواند خطر ابتلا به سرطان را افزایش دهد

 دکتر پیتر کمپبل، رئیس برنامه سرطان، پیری و جهش سوماتیکی، در موسسه Wellcome Sanger و محقق ارشد این مطالعه گفت: "ما برای اولین بار نشان دادیم که چگونه جهش‌های پیوسته در طول زندگی و تغییر اجتناب ناپذیر در جمعیت سلول‌های خونی پس از 70 سالگی به یک فاجعه منجر می‌شود. آنچه در مورد این مدل فوق العاده هیجان انگیز است این است که ممکن است این جهش‌ها برای ایجاد تغییرات در سایر اندام‌های بدن نیز اعمال شود. ما با افزایش سن فرد، شاهد گسترش این کلون‌های خودخواه دارای جهش‌های محرک در بسیاری از بافت‌های دیگر بدن هستیم و خوب می‌دانیم که این می‌تواند خطر ابتلا به سرطان را نیز افزایش دهد، اما همین جهش‌ها و تغییرات می‌تواند به سایر تغییرات عملکردی مرتبط با افزایش سن نیز کمک کند.

پایان مطلب/.