دانشمندان زمانسنج مرگ را در هستکهای سلولهای انسانی شناسایی کردند
دانشمندان در یک مطالعه جدید موفق شدهاند مکانیزمی را در درون سلولهای بدن انسان کشف کنند که مانند یک زمانسنج مرگ عمل میکند و زمان باقیمانده تا مرگ سلول را تعیین میکند. این کشف در تحقیقی بر روی مخمر، نوعی قارچ تک سلولی که در ساخت نان و آبجو کاربرد دارد، انجام شده است. اگرچه مخمر موجودی ساده است، اما از نظر ساختاری و عملکردی در سطح سلولی شباهت زیادی به سلولهای انسان دارد.
نقش هستکها در تعیین عمر سلول
تحقیقات تیم علمی در دانشگاه وایل کرنل آمریکا بر روی هستکها یا نوکلئوزهای سلولی متمرکز بوده است. هستک بخشی متراکم در داخل هسته سلول است که دیانای ریبوزومی را در خود جای داده و نقشی کلیدی در تنظیم فعالیتهای سلولی ایفا میکند. محققان دریافتند که اندازه این هستکها میتواند همانند یک تایمر بیولوژیک عمل کرده و نشان دهد سلول چقدر تا مرگ فاصله دارد.
نتایج نشان میدهد که هستکهای بزرگتر باعث ناپایداری در دیانای و مرگ سریعتر سلول میشوند، در حالی که هستکهای کوچکتر میتوانند روند پیری را کندتر کنند. دکتر جسیکا تایلر، استاد صدمهشناسی در دانشگاه وایل کرنل، بیان میکند پیری بزرگترین عامل خطر برای بیماریهایی چون سرطان، بیماریهای قلبی و اختلالات عصبی است. به جای درمان جداگانه هر بیماری، بهتر است راهکاری پیدا کنیم که با جلوگیری از مشکلات مولکولی، آغاز این بیماریها را به تعویق بیندازد. به نظر میرسد هستک میتواند کلید این راهکار باشد.
مکانیزم تأثیر هستک بر پیری
دیانای ریبوزومی در هستک بسیار حساس و شکننده است و اگر صدمه ببیند و به درستی ترمیم نشود، میتواند منجر به مرگ سلول شود. محققان با استفاده از یک روش مهندسیشده در مخمر، هستک را به دیواره هسته متصل کردند تا اندازه آن کوچک بماند. نتایج نشان داد که کوچک نگه داشتن هستک تأثیری مشابه با کاهش مصرف کالری (یکی از شناختهشدهترین روشهای ضد پیری) بر روی کند کردن روند پیری دارد.
دانشمندان همچنین متوجه شدند که هستکها در طول عمر سلول به طور یکنواخت رشد نمیکنند. در بیشتر عمر مخمر، هستک کوچک باقی میماند، اما پس از رسیدن به یک آستانه مشخص، به شدت آغاز به رشد میکند و بسیار بزرگ میشود. پس از این نقطه، سلولها به طور متوسط تنها پنج بار دیگر تقسیم میشوند و سپس میمیرند. دکتر ایگناسیو گوتیرز، از نویسندگان مقاله، میگوید هنگامی که دیدیم رشد هستک خطی نیست، فهمیدیم چیزی واقعا مهم در حال وقوع است. این تحول ناگهانی همانند یک تایمر مرگ عمل میکند و لحظات پایانی عمر سلول را آشکار میسازد.
امیدهای جدید برای درمانهای ضد پیری
در سلولهای پیر با هستکهای بزرگتر، دیانای ریبوزومی ناپایدارتر شده و پروتئینها و عوامل دیگری که نباید در هستک حضور داشته باشند، به داخل آن نفوذ میکنند. این شرایط میتواند به صدمههای جدی و حتی تغییرات کروموزومی منجر شود که در نهایت باعث مرگ سلول میشود. محققان قصد دارند در مرحله بعد، اثرات هستک بر پیری را در سلولهای بنیادی انسانی بررسی کنند. سلولهای بنیادی قابلیت جایگزینی سلولهای مرده را دارند، اما در نهایت آنها نیز تقسیم را متوقف میکنند. تیم علمی امیدوار است با بهرهگیری از این یافتهها، بتواند عمر سلولهای بنیادی را افزایش دهد. دکتر گوتیرز تأکید میکند برای من شوقانگیز بود که توانستیم رابطه بین ساختار هستک و فرآیند ترمیم دیانای را کشف کنیم، و این رابطه به احتمال زیاد از مخمر تا انسان حفظ شده است. این مطالعه تازه در نشریه علمی معتبر نیچر منتشر شده است.
