روش سئو سلول های زامبی چه هستند و چرا دانشمندان می خواهند آنها از بین بروند؟
به گزارش روش سئو به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، دانشمندان به سلول های پیر، لقب “سلول های زامبی” داده اند. این سلول های پیر مانند زامبی ها، لطمه می بینند اما نمی میرند و همچنان وجود دارند.
داروهایی به نام “سنولیتیک”(senolytic) به عنوان کاندیدایی برای رسیدگی به این مشکل شناسایی شده اند. سنولیتیک ها داروهایی هستند که بطور انتخابی سلول های پیر را برای تخریب هدف قرار می دهند.
طبق مطالعه اخیر پژوهشگران دانشگاه “پیتسبورگ” که در مجله Nature Structural and Molecular Biology انتشار یافته است، لطمه به انتهای کروموزوم های انسان می تواند «سلول های زامبی» را بوجود آورد که هنوز زنده هستند، اما نمی توانند فعالیت کنند.
هنگامی که سلول ها آماده ی تقسیم می شوند، دی ان ایِ آنها محکم در اطراف پروتئین ها پیچیده میشود تا کروموزوم هایی تشکیل گردد که ساختار و پشتیبانی از مواد ژنتیکی را فراهم می کنند. در آخر این کروموزوم ها کشش های تکراری DNA به نام “تلومر” وجود دارد که یک کلاهک محافظ برای جلوگیری از لطمه به ماده ژنتیکی تشکیل می دهد. با این وجود، تلومرها هر بار که یک سلول تقسیم می شود، کوتاه می شوند. این بدان معناست که با افزایش سن، سلول ها بیشتر و بیشتر تقسیم می شوند و تلومرها بطور فزاینده ای کوتاه تر می شوند و به احتمال زیاد توانایی خودرا برای صیانت از DNA از دست می دهند.
لطمه به مواد ژنتیکی می تواند منجر به جهش هایی شود که سبب تقسیم غیرقابل کنترل سلول ها و در نتیجه سرطان می شود. سلول ها زمانی که تلومرهای آنها بعد از تقسیم های بیش از اندازه، بسیار کوتاه می شوند و بطور بالقوه در طول این مسیر لطمه می بینند، سرطانی نمی شوند، اما با وارد شدن به حالت زامبی مانند که از تقسیم سلول ها بوسیله فرآیندی به نام “پیری سلولی” جلوگیری می کند، سرطانی می شوند.
از آنجا که سلول های پیر یا زامبی در مقابل مرگ مقاوم هستند، با افزایش سن در بدن انباشته می شوند. البته آنها می توانند با تحریک پیری در سلول های مجاور و ارسال این سیگنال به سیستم ایمنی که آنها در معرض خطر سرطانی شدن هستند، سلول های ایمنی را برای پاکسازی سلول های سرطانی فرابخوانند و بدین ترتیب برای سلامتی مفید باشند. در مقابل، آنها همین طور می توانند با افزایش انباشتگی به اختلال در بهبود بافت و عملکرد سیستم ایمنی و ترشح مواد شیمیایی که التهاب و رشد تومور را تحریک می کنند، به بیماری کمک کنند.
پژوهشگران می گویند ما می خواستیم بدانیم که آیا لطمه مستقیم به تلومرها می تواند برای تحریک پیری و ساخت سلول های زامبی کافی باشد یا خیر. برای پی بردن به این موضوع، باید لطمه را فقط به تلومرها محدود نماییم. بدین سبب ما پروتئینی را به تلومرهای سلول های انسانی که در لابراتوار رشد کرده بودند، متصل کردیم. سپس یک رنگ به پروتئین اضافه کردیم که آنرا به نور حساس می کرد. تابش نور قرمز دور یا نوری با طول موج کمی کوتاه تر از نور فروسرخ به سلول ها، پروتئین را وادار می کند تا رادیکال های آزاد اکسیژن – مولکول های بسیار واکنش پذیری که می توانند به DNA لطمه برسانند – درست در تلومرها تولید نماید و بقیه کروموزوم ها و سلول ها را در امان نگه دارد.
پژوهشگران می گویند، ما دریافتیم که لطمه مستقیم به تلومرها برای تبدیل سلول ها به سلول های زامبی، حتی زمانی که این کلاهک های محافظ کوتاه نشده باشند نیز کافی است. ما همین طور کشف کردیم که دلیل این امر احیانا ناشی از اختلال در همانندسازی DNA در تلومرها بوده است که موجب می شود کروموزوم ها حتی بیشتر در معرض لطمه یا جهش باشند.
تلومرها بطور طبیعی با افزایش سن، کوتاه می شوند. آنها تعداد دفعاتی را که یک سلول می تواند تقسیم شود با سیگنال دادن به سلول ها برای تبدیل شدن به زامبی در زمانی که به طول مشخصی رسیدند، محدود می کنند. اما رادیکال های آزاد بیش از اندازه تولید شده از هر دو پروسه طبیعی بدن و همین طور قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی مضر مانند آلودگی هوا و دود تنباکو می تواند منجر به شرایطی به نام “استرس اکسیداتیو” شود که می تواند کوتاه شدن تلومر را تسریع کند. این امر می تواند سبب پیری زودرس شود و به بیماریهای در رابطه با افزایش سن همچون نقص ایمنی، بیماری قلبی عروقی، بیماری متابولیک و سرطان کمک نماید.
مطالعه پژوهشگران دانشگاه پیتسبورگ نشان میدهد که تلومرها نه فقط به عنوان ساعت زنگ دار عمل می کنند که نشان میدهد یک سلول چندین بار تقسیم شده است، بلکه به عنوان یک زنگ هشدار برای سطوح مضر استرس اکسیداتیو نیز عمل می کنند. کوتاه شدن تلومرها در رابطه با افزایش سن تنها چیزی نیست که موجب پیری می شود و لطمه به تلومر برای تبدیل سلول به زامبی کافی است.
پژوهشگران حالا درحال مطالعه درمان ها و مداخلاتی هستند که می تواند تلومرها را از لطمه محافظت کند و از تجمع سلول های زامبی پیشگیری کند. برخی از مطالعات روی موش ها نشان داده اند که حذف سلول های زامبی می تواند با بهبود عملکرد شناختی، توده عضلانی و عملکرد و بهبود عفونت های ویروسی، احتمال بهره مندی از یک سالخوردگیِ همراه با سلامت را افزایش دهد.
پژوهشگران همین طور درحال تولید داروهایی به نام “سنولیتیک” هستند که می توانند سلول های زامبی را از بین ببرند یا از رشد آنها همان در وهله اول جلوگیری نمایند.
این مطالعه جدید بر عواقب لطمه تلومر در سلول های درحال تقسیم فعال مانند سلول های کلیه و پوست تمرکز داشته است و الان پژوهشگران درحال بررسی این هستند که چگونه این لطمه در سلول هایی مانند نورون ها یا سلول های ماهیچه قلب که تقسیم نمی شوند، رخ می دهد.
در صورتیکه پژوهشگران نشان داده اند که تلومرهای سلول ها و بافت های غیرقابل تقسیم با افزایش سن مبتلا به اختلال می شوند، معین نیست که چرا این اتفاق می افتد، چونکه این تلومرها از همان ابتدا نباید کوتاه شوند.
“پاتریشیا اوپرسکو” استاد بهداشت محیطی و شغلی از دانشگاه علوم بهداشتی پیتسبورگ و “رایان بارنز” محقق فوق دکتری در زمینه بهداشت محیطی و شغلی از همین دانشگاه درحال انجام این تحقیقات هستند.
منبع: روش سئو
