کشف علمی تازه: کاهش قابل توجه نشانه های پیری و بیماری های مرتبط با آن - مجله مهاجر

این مطالعه، مولکول کوچکی را کشف نموده که باعث بازگرداندن سطح طبیعی آنزیم تلومراز معکوس ترانس کریپتاز (TERT) می گردد. فعالیت TERT معمولاً با افزایش سن کاهش می یابد. با حفظ این آنزیم در سطح جوانی در مدل های آزمایشگاهی مسن، نتایج شگفت انگیزی از جمله کاهش پیری سلولی، کاهش التهاب بافتی، افزایش فراوری نورون های تازه (neurogenesis)، بهبود حافظه و تقویت عملکرد عصبی-عضلانی به دست آمده است. این یافته ها به افزایش قدرت عضلانی و هماهنگی بیشتر حرکتی منجر شده است.

نقش TERT در فرآیند پیری

TERT نه تنها باعث افزایش طول تلومرها (telomeres) می گردد، بلکه به عنوان یک فاکتور رونویسی (transcription factor) عمل می نماید. این بدین معناست که این آنزیم در تنظیم بسیاری از ژن های مرتبط با فراوری نورون های تازه، یادگیری، حافظه، پیری سلولی و التهاب نقش دارد. این پژوهش نشان داده است که بازگرداندن سطح جوانی TERT به صورت دارویی می تواند بیان ژن های مرتبط با این فرآیندها را دوباره برنامه ریزی کند و به طور مؤثری علائم بیماری های مرتبط با پیری مانند ضعف عضلانی و کاهش توان شناختی را از بین ببرد.

پیری با تغییرات اپی ژنتیکی زیادی همراه است که به کاهش عملکرد و سلامت فیزیولوژیکی منجر می گردد. یکی از مهم ترین نشانه های پیری، کوتاه شدن تدریجی تلومرها است که نقش مهمی در حفظ پایداری کروموزوم ها دارند. رادیکال های آزاد نیز می توانند به تلومرها آسیب بزنند. زمانی که تلومرها بیش از حد کوتاه یا آسیب دیده شوند، باعث فعال شدن پاسخ دائمی آسیب به دی ان ای می شوند که این امر منجر به پیری سلولی و آزاد شدن فاکتورهای التهابی می گردد. این عوامل باعث آسیب به بافت ها شده و پیری و سرطان را تسریع می نمایند.

تبلیغ متنی

ویزای مولتی آلمان

-

علت و عوارض مشکل پزشکی از چیست؟

آنزیم تلومراز مسئول تمدید و بازسازی تلومرها است، اما فعالیت آن با افزایش سن کاهش می یابد. این کاهش عمدتاً به علت خاموش شدن ژن TERT به صورت اپی ژنتیکی است. با این حال، تحقیقات پیشین نشان داده اند که خاموشی ژن TERT باعث پیری زودرس می گردد و با فعال سازی مجدد این ژن، علائم پیری می تواند معکوس گردد. بعضی از سلول ها، از جمله نورون ها و سلول های قلبی، بدون احتیاج به تقسیم و سنتز تلومرها دوباره جوان می شوند. این امر به محققان این فرضیه را ارائه داد که TERT علاوه بر وظیفه اصلی خود، در سایر فرآیندهای مرتبط با پیری نیز نقش دارد.

درمان پیری با یک مولکول کوچک

محققان، به سرپرستی دکتر رونالد دپینهو و نویسنده اول هونگ سوک شیم، دارویی را برای بازگرداندن سطح TERT توسعه داده اند. این تیم پژوهشی بیش از 650,000 ترکیب شیمیایی را غربالگری نموده و پیروز به کشف یک ترکیب فعال نماینده TERT (TAC) شدند که به صورت اپی ژنتیکی ژن TERT را از حالت خاموش خارج نموده و سطح جوانی آن را بازمی گرداند.

در مدل های آزمایشگاهی معادل انسان های بالای 75 سال، درمان با TAC به مدت 6 ماه منجر به فراوری نورون های تازه در هیپوکامپ (hippocampus) شد. این منطقه از مغز که مرکز حافظه محسوب می گردد، در تست های شناختی عملکرد بهتری نشان داد. درمان با TAC بعلاوه باعث افزایش بیان ژن های مرتبط با یادگیری، حافظه و زیست شناسی سیناپسی (synaptic biology) شده است. این یافته ها با نقش TERT در کنترل فعالیت مجموعه های فاکتور رونویسی مرتبط با تنظیم ژن های متعدد همخوانی دارد.

این درمان بعلاوه باعث کاهش التهاب مرتبط با پیری یا التهاب پیری (inflammaging) شده است؛ وضعیتی که در آن افزایش نشانگرهای التهابی در خون و بافت ها با بسیاری از بیماری ها مرتبط است. TAC بعلاوه با خاموش کردن ژن پ16 (p16)، که به پیری سلولی مرتبط است، باعث حذف سلول های پیر شد. این درمان، عملکرد عصبی-عضلانی را بهبود بخشیده و قدرت و سرعت عضلانی را افزایش داده و علائم سارکوپنی (sarcopenia)، که نوعی تحلیل عضلانی مرتبط با سن است، را معکوس نموده است.

در تست های سلولی انسانی، TAC باعث افزایش سنتز تلومر و کاهش آسیب دی ان ای در تلومرها شد و به این ترتیب پتانسیل تکثیری سلول ها را افزایش داد. این یافته ها نشان می دهد که TAC علاوه بر اثرات مرتبط با تلومر، در فرآیندهای گسترده تر بیولوژیکی نیز نقش دارد.

پیامدهای این کشف برای درمان بیماری های مرتبط با پیری

اگر TAC در انسان ها ایمن و مؤثر باشد، این کشف می تواند شیوه درمان بسیاری از بیماری های مرتبط با پیری را دگرگون کند. بیماری هایی مانند آلزایمر، پارکینسون، بیماری های قلبی و حتی سرطان به پیری مرتبط هستند و احتمالاً با درمان هایی که سطح TERT را به سطح جوانی بازمی گردانند، می توان روند این بیماری ها را کند یا حتی معکوس کرد.

به عنوان مثال، بیماری آلزایمر با تجمع پلاک های آمیلوئید (amyloid plaques) و درهم تنیدگی های تاو (tau tangles) در مغز معین می گردد که به تخریب نورون ها و کاهش شناختی منجر می گردد. با تحریک فراوری نورون های تازه و کاهش التهاب، TAC می تواند به حفظ عملکرد مغز یاری نموده و پیشرفت آلزایمر را کندتر کند. به طور مشابه، پارکینسون که با از بین رفتن نورون های فراورینماینده دوپامین (dopamine) در مغز معین می گردد، می تواند با تأثیرات TAC بر عملکرد عصبی-عضلانی و کاهش پیری سلولی به تأخیر بیفتد.

بیماری های قلبی، که اغلب با تجمع چربی در عروق مرتبط هستند، نیز می توانند از تأثیرات ضدالتهابی TAC بهره مند شوند. با کاهش التهاب سیستمیک و بهبود سلامت سلولی، این دارو ممکن است به جلوگیری یا کاهش آسیب های ناشی از بیماری های قلبی یاری کند. در نهایت، سرطان، که به وسیله جهش های ژنتیکی و رشد کنترل نشده سلولی راهنمایی می گردد، می تواند با افزایش پایداری ژنومی و کاهش آسیب به دی ان ای از مزایای TAC بهره مند گردد. به این ترتیب، خطر تحولات سرطانی در سلول های پیر کاهش می یابد.

کشف TAC یک گام مهم در درک و درمان فرآیند پیری محسوب می گردد. در حالی که تحقیقات بیشتری برای تأیید ایمنی و اثربخشی این دارو در انسان ها احتیاج است، نتایج اولیه بسیار امیدوارنماینده به نظر می رسند. با هدف قرار دادن مکانیسم های اساسی پیری، TAC و ترکیبات مشابه می توانند دریچه ای به سوی درمان های تازه برای مجموعه ای از بیماری های مرتبط با سن باز نمایند و امید به زندگی طولانی تر و سالم تر را افزایش دهند.