يعزز عمر الإنسان مستقبلا
اكتشــف علمــاء في اليابــان مصــيرًا غــير معــروف ســابقًا للخلايــا التالفــة، والــذي يمكــن أن يغــير بشــكل كبــير فهمنــا للشــيخوخة والمـرض وكيفيـة شـفاء أجسـامنا مـن تلقـاء نفسـها. يتحـدى هـذا الاكتشــاف الاعتقــاد الســائد منــذ فــترة طويلــة بــأن الخلايــا ليــس لهــا ســوى نتيجتــين محتملتــين عندمــا تتــضرر أغشــيتها: إمــا أن تتعــافى، أو تمــوت. كمـا أنـه ربمـا يسـهم في تطويـر إسـتراتيجية العـلاج الخلـوي التـي تعـزز طـول عمـر الإنسـان في المسـتقبل. وغشـاء الخليـة حاجـز دقيـق ومـرن، يعـد بمثابـة حـارس البوابـة، يسـمح لبعـض المـواد بالمـرور والخـروج مـع إبقـاء المـواد الأخـرى خارجًــا. وعــلى الرغــم مــن أنــه يحمــي الخليــة، إلا أنــه عرضــة للــضرر الناتــج عــن الأنشــطة اليوميــة مثــل تقلصــات العضــلات والإصابــات. يوضــح باحثــون مــن جامعــة الدراســات العليــا بمعهــد أوكينــاوا للعلـوم والتكنولوجيـا OIST)( أنـه عـلى الرغـم مـن أن الخلايـا لديها آليـات لإصـلاح الأضرار الطفيفـة، إلا أنـه ليـس كل الـضرر يـؤدي إلى مسـار مبـاشر للتعـافي أو المـوت. بــدلًابــدلا مــن ذلــك، هنــاك نتيجــة ثالثــة: الشــيخوخة الخلويــة، وهــي حالـة تتوقـف فيهـا الخلايـا عـن الانقسـام ولكنهـا تظـل نشـطة في التمثيـل الغذائـي، ممـا يسـاهم فيفي عمليـات الجسـم المختلفـة، المفيـدة والضـارة. توقــع الباحثــون أنــه في الجســم، يمكــن أن تــؤدي تمزقــات غشــاء الخليــة الناتجــة عـن إصابـة مـا إلى توليـد خلايـا هرمـة متـضررة بالغشـاء، تسـهل بعـد ذلـك إغـلاق الجـرح وشـفائه بشـكل أسرع. وهــذا يمكــن أن يفــسر ســبب تراكــم الخلايــا الهرمــة حــول الجــروح ومواقــع الــضرر، وقــد تلعــب دورًا مفيــدًا، عــلى الأقــل في البدايــة. إلى جانـب السـمات المميـزة للشـيخوخة المتسـارعة، لاحـظ العلمــاء ســمة غريبــة أخــرى خاصــة بغشــاء الخليــة والخلايــا الهرمــة التكاثريــة، وهــي عبــارة عــن بقــع صغــيرة غنيــة بالدهــون عــلى ســطح الغشــاء. وكشـف البحـث أن مصـير الخليـة بعـد التلـف يعتمــد عــلى مــدى الــضرضرر.الــضرر. يمكــن إصــلاح الأضرار الطفيفــة، ممــا يســمح للخلايــا بمواصلــة الانقســام. ويــؤدي الــضرر الشــديد إلى مــوت الخلايــا. ومــن المثــير للاهتمــام للالاهتمــامأن الــضرر المعتــدل قــد يبــدو في البدايــة وكأنــه ســيتم إصلاحــه، لكــن الخلايــاالخلالايــا تصبــح هرمــة بعــد
أيــام. يتذكــر البربروفيســورالبروفيســور كيكــو كونــو، رئيــس وحـدة علـم الأغشـية، الملمؤلـف المؤلـف الرئيسللدراسـة »عندمــا بــدأت المــشروع، المــشرشروع، كنــت أهــدف ببســاطة إلىلى فهــم آليــات إصــلالاح إصــلاحغشــاء الخليــة التالفــة، وبشـكل غـيرير متوقـع، انتهـى بنـا الأمـر إلىلى اكتشـاف أن تلـف الخليــة«. وجـد الباحثـون أن التغـير الجينـي الـذي يزيـد مـن خطـر الالالتهـاب، مـن خـلال عمليـة توصـف بمـوت الخلايـا »المتفجـرة«، يحملـه نحـو 3 % مـن سـكان العالـم.
غشـاء الخليـة، إلىلى حـد مـا، يغـير مصـير باسـتخدام خمـيرة الخبـاز ككائـن حـي نموذجـي، حـدد الباحثـون 48 جينًـا تشـارك في عمليـة إصـلاح إصـلالاح غشــاء الخليــة. وأظهــروا أن ســلالات الخمــيرة التــي تفتقــر إلى بعــض هــذه الجينــات كانــت أكثــر حساسـية تجـاه مـادة كيميائيـة تدمـر أغشـية الخلايـا عمـدًا. ومـن يرير المثـيرللاهتمـام أن هـذه السـلالات أدت أيضًــا إلى تقصــير العمــر التكاثــري، ممــا يعنــي أنهــا خضعــت لجــولات أقــل مــن انقســام الخلايــا قبـل توقـف النمـو والمـوت. يشـير هـذا إلى وجـود صلـة قويـة بـين سـلامة غشـاء البلالازمـاالبلازمـا والشـيخوخة الخلويــة. ثــم قــام الفريــق بالتحقيــق فيمــا إذا كان تلــف غشــاء البلازمــا يؤثــر عــلى شــيخوخة الخلايــا البشريــة باســتخدام الخلايــا الليفيــة في الرئــة والجلــد المزروعــة في أطبــاق المختــبر. لقــد اســتخدموا عــدة طــرق لثقــب الأغشــية، بمــا في ذلــك المنظفــات والســموم البكتيريــة والليــزر المركــز. اســتجابت الخلايــا الليفيــة بالدخــول قبــل الأوان إلى حالــة تشــبه الشــيخوخة الخلويــة الطبيعيــة. تظهـر الخلايـا الهرمـة شـكلًا مسـطحًا، وزيـادة في نشـاط إنزيـم بيتـا جالاكتوزيـداز، وإفـراز التهابيـة. لاحـظ الباحثـون كل هـذه العلامـات الكلاسـيكية للشـيخوخة بعـد تمـزق الغشـاء.
بروتينـات عندمــا يتــضرر غشــاء الخليــة، يســمح للكالســيوم مــن خارجهــا بالاندفــاع إلى الداخـل. يـؤدي هـذا الكالسـيوم إلى تنشـيط بروتـين رئيـس يعـرف باسـم »حـارس الجينـوم« الـذي ينظـم نمـو الخلايـا. ويقـوم بتشـغيل إنتـاج بروتين آخــر يســمى p21 يعمــل مثــل دواســة الفرامــل، ممــا يجــبر دورة الخليــة عــلى التوقــف وبالتــالي تتوقــف الخليــة عــن الانقســام. ووجــد العلمــاء أن بإمكانهــم منــع اســتجابة الشــيخوخة المبكــرة هــذه باســتخدام مركــب
يمســك أيونــات الكالســيوم، ويمنــع تنشــيط .p 53
حالة توقف فيها الخلايا عن الانقسام. تبقى الخلايا على الرغم من التوقف نشطة في التمثيل الغذائي.
الشــيخوخة الخلويــة هــي مفهــوم حاســم في فهــم الشــيخوخة والمــرض. في حــين أن الخلالايـاالخلايـا السرطانيـة يمكـن أن تنقسـم بـلا حـدود، فـإن الخلايـا الطبيعيـة لا يمكنهـا أن تنقسـم إلا حـوالي 50 مـرة قبـل أن تشـيخ. هـذه الخلايـا الهرمـة لا تبقـى خاملـة فحسـب، بـل إنهـا تنتـج بروتينـات يمكنهـا التأثـير عـلى الاسـتجابات المناعيـة، ممـا يؤثر عـلى كل شيء بـدءًًءابـدءًا مـن التئـام الجـروح وحتـى السرطـان وعمليـة الشـيخوخة نفسـها. كان وجـود الخلايـا الهرمـة فيفي الجسـم ودورهـا في الصحـة والمـرض مـن مجـالات الدراسـة المكثفـة، حيـث تشـير الأبحـاث إلى أن إزالـة هـذه الخلايـا يمكـن أن تجـدد وظائـف الجسـم في حيوانـات التجـارب. وجهــة النظــر التقليديــة التــي يتبناهــا العلمــاء هــي أن الشــيخوخة الخلويــة تنجــم عــن انقسـام الخلايـا المتكـرر أو ضغـوط أخـرى مثـل تلـف الحمـض النـووي أو تنشـيط الجينات الأخـرى، والتـي تنطـوي عـادة عـلى اسـتجابة لتلـف الحمـض النـووي. ومــع ذلــك، تســلط هــذه الدراســة الجديــدة الضــوء عــلى مســار مختلــف يشــمل أيونــات الكالســيوم والجــين الكابــت للــورم p، 53الناتــج عــن تلــف غشــاء الخليــة. يوضـح البروفيسـور كونـو »يشـير ملـف التعبـير الجينـي والمعلوماتيـة الحيويـة إلى أن تلـف غشــاء الخليــة يفــسر أصــل الخلايــا الهرمــة في أجســامنا، وتحديــدًا الخلايــا القريبــة مــن الأنســجة التالفــة.« يعتقـد مؤلفـو الدراسـة أن النتائـج التـي توصلـوا إليهـا قـد تسـاهم في تطويـر إسـتراتيجية العـلاج الخلـوي التـي تعـزز طـول عمـر الإنسـان في المسـتقبل. ونشرت النتائج في مجلة طبيعة الشيخوخة.