کشف یک عامل تعیین کننده پیری؛ آیا پیری متوقف می‌شود؟

غشای ظریفی که سلول‌های ما را در بر گرفته است فقط ۵ نانومتر ضخامت دارد که یک‌بیستم عرض یک حباب صابون است. غشای سلول به واسطه فعالیت‌های فیزیولوژیکی روزمره مثل حرکت‌های عضلانی و آسیب‌هایی که به بافت‌ها وارد می‌شود، در معرض آسیب قرار دارد.

در پاسخ به این آسیب‌پذیری، سلول‌ها دارای سیستم ترمیم‌کننده‌ای هستند که قادر است آسیب‌های وارد‌شده به غشای سلول را تا حدی ترمیم کند.

پیش از این تصور می‌شد که آسیب مکانیکی به غشای سلول دو نتیجه سلولی ساده دارد: مرگ یا بهبود. اما یک مطالعه جدید کشف کرده است که یک نتیجه سوم هم می‌تواند رخ دهد و آن پیری سلولی است.

پروفسور کیکو کُنو، رئیس واحد غشا‌شناسی و نویسنده ارشد این مقاله، می‌گوید: «وقتی این پروژه را آغاز کردم، صرفا هدفم درک مکانیسم‌های تعمیر غشای سلولی آسیب‌دیده بود.»

مکانیسم‌های تعیین سرنوشت سلولی
کلید تعیین سرنوشت سلول تا حدی به آسیب و یون کلسیمی بستگی دارد که متعاقبا به وفور ترشح می‌شود. آسیب ظریف به غشای نازک سلولی به راحتی قابل ترمیم است و به سلول‌ها اجازه می‌دهد که بدون هیچ مشکلی عملیات تقسیم سلولی را انجام دهند.

اما اگر آسیب وارد شده به غشای سلولی سطح بالایی داشته باشد، منجر به مرگ سلول می‌شود. با وجود این، اگر سطح آسیب وارده به غشای سلولی متوسط باشد، حتی اگر به نظر برسد که ترمیم سلولی موفقیت‌آمیز بوده، چند روز بعد سلول دچار سالخوردگی می‌شود.

سلول‌های سرطانی به طور نامحدود تقسیم می‌شوند. در مقابل، سلول‌های طبیعی غیرسرطانی ظرفیت محدودی برای تقسیم سلولی دارند - حدود ۵۰ برابر قبل از اینکه تقسیم به طور غیرقابل برگشت متوقف شود و سلول‌ها وارد حالتی به نام پیری سلولی شوند.

سلول‌های سالخورده هم‌چنان فعالیت متابولیکی دارند، اما برخلاف سلول‌های جوان و سالم، پروتئین‌های ترشحی مختلفی تولید می‌کنند که واکنش‌های سیستم ایمنی به بافت‌های مجاور و اندام‌های دوردست را مختل می‌کند. این مکانیسم می‌تواند منجر به تغییرات مفید و خطرناک در بدن شود که از آن جمله می‌توان به افزایش طول مدت بهبود زخم، انتشار سرطان و پیری اشاره کرد.

در طی یک دهه گذشته، مطالعات متعددی گزارش داده بودند که پیری سلولی در بدن حیوانات از جمله انسان‌ها وجود دارد و اینکه حذف سلول‌های پیر در بدن حیوانات آزمایشگاهی توانسته عملکرد‌های بدنی آن‌ها را جوان‌سازی کند.

دستیابی به بینش تازه در مورد پیری سلولی
با وجود این، علت پیری سلولی در بدن انسان هنوز یکی از موضوعات بحث‌برانگیز است. پروفسور کنو می‌گوید: «بیان ژنی و بیو‌انفورماتیک پیشنهاد می‌دهند که آسیب وارده به غشای سلولی می‌تواند منشأ پیری سلولی در بدن، به خصوص در نزدیکی بافت آسیب‌دیده، را توضیح دهد.»

یکی از اثبات‌شده‌ترین مواردی که به پیری در سطح سلول می‌انجامد افزایش تقسیم سلولی است. بسیاری فشار‌های دیگر در محیط آزمایشگاه، از جمله آسیب به دی. ان. ای، فعال‌شدن آنکوژن‌ها [ژن‌های تومورزا]و تغییرات اپی‌ژنتیک، نیز منجر به پیری در سطح سلولی شدند.

یک تعصب بلندمدت نیز وجود داشت مبنی بر اینکه استرس‌های متعدد می‌تواند درنهایت از طریق فعال‌سازی واکنش‌های تخریبی دی. ان.‌ای به پیری سلولی منجر شود. با این حال، نویسندگان کشف کردند که آسیب غشای سلولی از طریق مکانیسم متفاوتی که شامل یون‌های کلسیم و ژن p۵۳ سرکوبگر تومور است، باعث پیری سلولی می‌شود. این یافته‌ها می‌تواند به توسعه استراتژی‌هایی برای افزایش طول عمر سالم در آینده کمک کند.