به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، مشخصه‌های پیری در سطح سلولی و مولکولی در مرکز تلاش‌های دانشمندان برای جلوگیری از پیرشدن و بیماری‌ها قرار دارد. در طول سه دهه گذشته، پژوهشگران تعدادی مکانیسم یا «مشخصه» را برای پیری شناسایی کرده‌اند تا فرایندهای سلولی و مولکولی را که به سلول‌ها آسیب می‌زنند و بدن ما پیر می‌کنند، توضیح دهند. هر سلول در یک موجود زنده طول عمر متوسطی دارد. برای مثال، سلول‌های پوشاننده سطح روده یا پوست انسان معمولاً 3 تا 5 روز قبل از مرگ زندگی می‌کنند. در مقابل، سلول‌های بنیادی و نورون‌ها می‌توانند سال‌ها زنده بمانند. فرآیندی که طی آن یک سلول پس از تکمیل رشد طول عمر خود را متوقف می‌کند. پیری سلولی می‌نامند.

پیری سلولی چیست؟

پیری سلول زمانی اتفاق می‌افتد که تقسیم سلولی متوقف می‌شود و در فاز G1 چرخه سلولی متوقف می‌شود. در این مرحله، سلول دچار تغییرات فنوتیپی و متابولیکی متعددی می‌شود. برخی از این تغییرات فنوتیپی شامل بازسازی کروماتین با دمتیلاسیون و تشکیل کانون‌های هتروکروماتین است که نحوه بیان ژن سلول را تغییر می‌دهد. اگرچه پیری سلولی اغلب با پیری همراه است، اما در طول جنین زایی، برای بهبود زخم و حفظ هموستاز، فرآیند مهمی است. برای مثال، در طول رشد سیستم عصبی مرکزی، بخش‌هایی از لوله عصبی برای شکل‌گیری صحیح مغز و نخاع، پیر می‌شوند.  پیری سلولی برای اولین بار توسط  Leonard Hayflick و  Paul Moorhead در سال 1961 شناسایی شد، این فرایند را زمانی که آنها به طور متوالی سلول‌های فیبروبلاست انسانی را در طول فرایندکشت پاساژ می‌دادند، مشاهده کردند. بنابراین در حال حاضر تعداد تقسیمات سلولی قبل از توقف چرخه سلولی به عنوان محدودیت Hayflick شناخته می‌شود. برای تشخیص سلول‌های پیر در آزمایشگاه، محققان از نشانگرهایی مانند ß-گالاکتوزیداز مرتبط با پیری (SAßG) استفاده می‌کنند که در لیزوزوم این سلول‌ها وجود دارد.

چه چیزی باعث پیری سلول می‌شود؟

پیری سلولی توسط انواع استرس‌های داخلی یا خارجی سلولی آغاز می‌شود. نمونه‌هایی از استرس‌های داخلی که منجر به پیری می‌شوند عبارتند از کوتاه شدن طول تلومرها، آسیب DNA، اختلال عملکرد میتوکندری، محرومیت از مواد مغذی و فعال شدن مسیر انکوژنیک.

فنوتیپ ترشحی مرتبط با پیری

یکی از مشخصه‌های اصلی سلول‌های پیر، فنوتیپ ترشحی مرتبط با پیری یا SASP است. SASP شامل اجزای ترشح شده سلول پیر یا سکرتوم است و شامل سیتوکین‌های پیش التهابی، کموکاین‌ها، پروتئازها، فاکتورهای رشد، گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) و پروتئین‌های ماتریکس خارج سلولی می‌باشد. سلول‌های پیر از این اجزای فعال متابولیکی برای برقراری ارتباط با سلول‌های اطراف و تغییر محیط به صورت مثبت یا منفی استفاده می‌کنند. برای مثال، SASP می‌تواند سلول‌های ایمنی را برای حذف سلول‌های پیر، بازسازی بافت با ترشح فاکتورهای رگ‌زایی، یا ارتقای پیری در سلول‌های دیگر از طریق سیگنال‌دهی پاراکرین به خدمت بگیرد.

Senescence

Senescence  فرآیند بدتر شدنِ همراه با پیری است. پیری در سطوح مختلف بافت و اندام، سلول و مولکول بروز می‌کند. عوامل متعددی در بروز پیری نقش دارند که شامل زمینه ژنتیکی، میزان تولید رادیکال‌های آزاد، میزان فعالیت آنزیم تلومراز، محدودیت غذایی، تولید محصولات زائد، متیلاسیون DNA، گلیکاسیون، استرس، جهش‌های میتوکندریایی، تخریب و ترمیم DNA، میان کنش DNA-پروتئین و غیره است که در علمی به نام Gerantology جداگانه مورد مطالعه قرار می‌گیرند. استراتژی عمده ایجاد پیری در مخمر و جانوران پیام رسانی انسولین، جریان متابولیسمی، پایداری ژنومی، فعالیت تلومراز، تخریب و ترمیم DNA، هیستون استیلازها، هیستون دِاستیلازها و رادیکال‌های آزاد است، اما در گیاهان فیتوهورمون‌ها، ماشین فتوسنتزی و تخریب پروتئین در ایجاد پیری نقش اصلی دارند.

Senescence و پیری

Senescence  عامل مهمی در پیری است زیرا سلول‌های مختلف را از بین می‌برد،  که از جمله آن می‌توان به سلول‌های اجدادی و بنیادی اشاره کرد که قادرند در طول زمان جایگزین بافت آسیب‌دیده شوند. SASP در سلول‌های پیر، التهاب را افزایش می‌دهد و همینطور قادر است حساسیت به بسیاری از بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، مانند بیماری قلبی ، دیابت و سرطان را نیز افزایش دهد. سیگنالینگ پاراکرین با واسطه SASP همچنین می‌تواند سلول‌های همسایه را به پیری تشویق کند.

پیری و سرطان

پیری ممکن است شامل فرایندی پیشگیری کننده از سرطان باشد. پیری سلولی در ابتدا به عنوان یک مکانیسم سرکوب کننده فیزیولوژیکی سلول‌های توموری توصیف شده است، زیرا رشد سرطان نیازمند تکثیر سلولی است. با این حال، شواهد رو به رشدی وجود دارد که سلول‌های پیر ممکن است به انکوژن کمک کنند، مشخصه اصلی پیشرفت سرطان تکثیر سلولی است. به این ترتیب، محققان قبلاً فکر می‌کردند که مسیر پیری تومورها را سرکوب می‌کند زیرا سلول‌های تکثیری را از بین می‌برد. با این حال، شواهد فزاینده ای وجود دارد که نشان می‌دهدSASP ممکن است با ایجاد یک محیط سرکوب کننده ایمنی در پیشرفت سرطان نقش داشته باشد.

پیری و اهداف درمانی

پیری سلولی نشان دهنده یک سرنوشت سلولی متمایز است که با توقف همانندسازی در پاسخ به مجموعه‌ای از تنش‌های بیرونی و درونی مشخص می‌شود. پیری بهبود زخم را تسهیل می‌کند و تومورزایی را نیز محدود می‌کند. با این حال، تجمع پاتولوژیک سلول‌های پیر در طیف وسیعی از بیماری‌ها و بیماری‌های مرتبط با سن در سراسر سیستم‌های عملکردی اندام نقش دارد. سلول‌های پیر سیگنال‌های پاراکرین مشخصی را تولید می‌کنند که باعث اختلال در عملکرد موضعی بافت و اثرات سیستمیک بدن می‌شود. حذف سلول‌های پیر توسط عوامل سنولیتیک القاکننده آپوپتوز یا درمان‌هایی که فنوتیپ ترشحی مرتبط با پیری را مهار می‌کنند، در موجموع مطالعات نشان می‌دهد که سلول‌های پیر یک هدف دارویی برای کاهش اثرات فرآیندهای اساسی پیری هستند.

درمان‌های ضد پیری

محققان داروهایی به نام senolytics را برای هدف قرار دادن انتخابی سلول‌های پیری که در برابر آپوپتوز مقاوم هستند ابداع کرده اند. این داروها با تنظیم مجدد مسیرهای ضد آپوپتوز کار می‌کنند. از بین بردن این سلول‌ها در بیماری‌هایی مانند فیبروز (به عنوان مثال، فیبروز ریوی)، که در آن بافت زخم و ضخیم می‌شود، مهم است. برای فیبروز ریوی و بیماری کلیوی دیابتی، محققان آزمایشات بالینی را برای آزمایش senolytics انجام داده‌اند و نتایج امیدوارکننده‌ای را مشاهده کرده‌اند. دسته دیگری از داروها به نام senomorphics SASP را مهار می‌کنند. کاهش SASP برای جلوگیری از گسترش پیری به سلول‌ها یا بافت‌های همسایه حیاتی است. برای مثال، ruxolitinib با مهار Janus کینازها (JAKs)، پروتئین‌های دخیل در تولید سیتوکین، التهاب را کاهش می‌دهد. در همین راستا مطالعات نشان داده شده است که این دارو در مدل موش بیماری انسدادی مزمن ریه،  درمان مؤثری است.

پایان مطلب/.