دانشمندان پروتئینی را کشف کردند که روند پیری سلولی را معکوس می‌کند
1
در طول تاریخ، انسان همواره در جستجوی راز جوانی ابدی بوده است. از چشمه‌های افسانه‌ای تا کرم‌های ضد پیری امروزی، تلاش برای جوان ماندن همچنان ادامه دارد. اما در ورای این جستجوی سطحی، کاوش علمی عمیق‌تری در مورد پیری سلولی در جریان است.
اخیراً، تیمی از محققان دانشگاه اوساکا در ژاپن ممکن است ما را یک گام به معکوس کردن واقعی فرآیند پیری در سطح سلولی نزدیک‌تر کرده باشند.
درک پیری سلولی
بدن ما به‌طور طبیعی پیر می‌شود، زیرا سلول‌ها به‌تدریج فعالیت خود را از دست داده و وارد حالتی به نام پیری سلولی (senescence) می‌شوند. سلول‌های پیر نه تنها مسن‌تر هستند، بلکه اندازه‌ای بزرگ‌تر دارند و دارای رشته‌های استرسی ضخیم‌تری هستند.
این رشته‌های استرسی نقش مهمی در حرکت سلول‌ها و تعامل آن‌ها با محیط اطرافشان دارند. اما این که چرا سلول‌های پیر چنین اندازه‌ی بزرگی را حفظ می‌کنند، سال‌هاست که دانشمندان را متحیر کرده است.
پیراوان چانتاچوتیکول، نویسنده‌ی اصلی این مطالعه، اظهار داشت:
«ما هنوز نمی‌دانیم که چگونه سلول‌های پیر می‌توانند این اندازه‌ی بزرگ را حفظ کنند.»
«یک نکته‌ی جالب این است که رشته‌های استرسی در سلول‌های پیر بسیار ضخیم‌تر از سلول‌های جوان هستند، که نشان می‌دهد پروتئین‌های موجود در این رشته‌ها ممکن است در حفظ اندازه‌ی آن‌ها نقش داشته باشند.»
تقویت جوان‌سازی سلولی
در جستجوی پاسخ، محققان پروتئین خاصی به نام AP2A1 (Adaptor Protein Complex 2, Alpha 1 Subunit) را شناسایی کردند که به نظر می‌رسد در این پدیده‌ی سلولی نقش کلیدی داشته باشد.
این پروتئین عمدتاً در سلول‌های پیر یافت می‌شود، به‌ویژه در رشته‌های استرسی ساختاری، و می‌تواند کلید درک پیری سلولی باشد.
محققان برای بررسی عملکرد AP2A1، میزان آن را در سلول‌ها تغییر داده و اثرات قابل‌توجهی را مشاهده کردند.
شینجی دگوچی، نویسنده‌ی ارشد مطالعه، بیان کرد:
«نتایج بسیار جالب بود. سرکوب پروتئین AP2A1 در سلول‌های پیر باعث معکوس شدن پیری و تقویت جوان‌سازی سلولی شد، در حالی که افزایش بیش از حد این پروتئین در سلول‌های جوان، فرآیند پیری را تسریع کرد.»
درک کلاژن – مفاهیم پایه
کلاژن مانند چسبی است که بدن شما را کنار هم نگه می‌دارد. این پروتئین باعث سفتی پوست، انعطاف‌پذیری مفاصل و استحکام مو و ناخن‌های شما می‌شود.
اما با افزایش سن، تولید کلاژن در بدن کاهش می‌یابد، که منجر به ایجاد چین و چروک، افتادگی پوست و درد مفاصل می‌شود.
از اواسط ۲۰ سالگی، تولید کلاژن به‌طور طبیعی کند می‌شود و با رسیدن به دهه‌های ۴۰ و ۵۰، این کاهش به‌طور محسوسی بیشتر می‌شود.
قرار گرفتن در معرض آفتاب، سیگار کشیدن، رژیم غذایی نامناسب و استرس، روند تجزیه‌ی کلاژن را تسریع کرده و علائم پیری را سریع‌تر نمایان می‌کند.
به همین دلیل است که صنایع مراقبت از پوست و مکمل‌های غذایی به کلاژن توجه ویژه‌ای دارند – این پروتئین، کلید حفظ جوانی است.
ساختار پیچیده‌ی داربست کلاژنی
محققان در بررسی‌های بیشتر دریافتند که AP2A1 به‌طور نزدیکی با پروتئین مهم دیگری به نام اینتگرین β1 (integrin β1) تعامل دارد.
اینتگرین β1 برای اتصال سلول‌ها به محیط خارجی‌شان شناخته شده است، به‌ویژه به ماتریکس خارج سلولی – یک داربست کلاژنی پیچیده که حمایت ساختاری را فراهم می‌کند.
AP2A1 و اینتگرین β1 به‌طور مشترک از طریق رشته‌های استرسی حرکت می‌کنند، که این فرآیند برای ساختار و عملکرد سلول‌ها حیاتی است.
نقش اینتگرین β1 در تقویت چسبندگی بین سلول‌ها و محیط خارجی‌شان می‌تواند توضیحی برای اندازه‌ی بزرگ و ساختار برجسته‌ی سلول‌های پیر باشد. این تعامل احتمالاً به سلول‌های مسن کمک می‌کند تا ویژگی‌های فیزیکی بزرگ‌شده‌ی خود را حفظ کنند.
نشانگر بالقوه برای پیری سلولی
با توجه به ارتباط قوی AP2A1 با سلول‌های پیر، این پروتئین می‌تواند به‌عنوان یک نشانگر زیستی بالقوه برای پیری مطرح شود.
شناسایی چنین نشانگرهایی برای درک پیری در سطح مولکولی بسیار مهم است و ممکن است در آینده به دانشمندان این امکان را بدهد که فرآیند پیری را با دقت بیشتری اندازه‌گیری کنند.
علاوه بر این، AP2A1 تنها یک نشانگر غیرفعال نیست، بلکه مشارکت فعال آن در فرآیندهای پیری، آن را به یک هدف بالقوه برای مداخلات پزشکی در جهت مقابله با بیماری‌های مرتبط با افزایش سن تبدیل می‌کند.
فراتر از کاربردهای زیبایی
اهمیت این تحقیق تنها در بهبود ظاهر افراد با افزایش سن خلاصه نمی‌شود. بلکه این مطالعه علت اصلی پیری را در سطح سلولی هدف قرار داده است.
بیماری‌هایی مانند بیماری‌های قلبی، پوکی استخوان و برخی از انواع سرطان، که با افزایش سن مرتبط هستند، ممکن است از طریق درمان‌هایی که پروتئین‌هایی مانند AP2A1 را هدف قرار می‌دهند، بهبود یابند.
اگر دانشمندان بتوانند پیری سلولی را معکوس یا کند کنند، افراد ممکن است زندگی طولانی‌تر و سالم‌تری داشته باشند. این رویکرد، به‌جای درمان علائم پس از ظهور بیماری‌ها، تلاش دارد تا از بروز آن‌ها جلوگیری کند یا آن‌ها را به تأخیر بیندازد.
بنابراین، درک AP2A1 می‌تواند به پیشرفت‌های مهمی در علم پزشکی منجر شود، که هم باعث افزایش طول عمر و هم بهبود کیفیت زندگی انسان خواهد شد.
آینده‌ی تحقیقات
شناسایی یک فرآیند سلولی که مستقیماً با پیری مرتبط است، امکانات هیجان‌انگیزی را برای درمان‌های آینده فراهم می‌کند. روش‌های فعلی ضد پیری معمولاً فقط علائم پیری را پنهان می‌کنند و علت آن را برطرف نمی‌کنند.
اما این کشف جدید، پیری را در ریشه‌ی آن هدف قرار داده و ممکن است فرآیند آن را به‌طور کامل معکوس کند.
اگرچه این تحقیق هنوز در مراحل اولیه قرار دارد و به مطالعات بیشتری نیاز دارد، اما تأثیر بالقوه‌ی آن بسیار چشمگیر است.
با درک و کنترل مکانیزم‌های سلولی مانند پروتئین AP2A1، علم پزشکی ممکن است بتواند پیری را معکوس کند، نه صرفاً پنهان.
چنین پیشرفت‌هایی نوید جوان‌سازی واقعی، بهبود سلامت عمومی و افزایش طول عمر را می‌دهند.
با پیشرفت علم، این یافته‌ها ممکن است به درمان‌هایی برای مقابله با بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، از پوکی استخوان گرفته تا بیماری‌های قلبی، منجر شوند.
اگرچه هنوز برنامه‌های عملی برای این کشف وجود ندارد، اما زیرساخت‌های اولیه‌ی آن امیدوارکننده است. هدف نهایی این پژوهش این است که به افراد کمک کند تا در سطح سلولی جوان بمانند و سلامت و طول عمر آن‌ها را افزایش دهد.
🔬 این مطالعه در ژورنال Cellular Signalling منتشر شده است.
