سلول‌های مغزی کنترل‌کننده افزایش سن شناسایی شدند

محققان دانشکده پزشکی آلبرت انیشتین کشف کرده‌اند سلول‌های بنیادی که در هیپوتالاموس مغز قرار دارند، تعیین‌کننده سرعت پیری در بدن هستند.

نتایج این مطالعه که در موش‌ها به دست آمده‌، می‌تواند به یافتن راه‌های جدیدی برای مقابله با بیماری‌های وابسته به افزایش سن و افزایش طول عمر انسان‌ها منجر شود.

این مقاله به صورت آنلاین در Nature منتشر شده است.

هیپوتالاموس با تنظیم اعمال حیاتی بدن نظیر رشد، تولیدمثل و متابولیسم شناخته می‌شود. در مقاله‌ای که در ۲۰۱۳ در Nature منتشر شده است، محققان موسسه‌ی انیشتین به این نتیجه‌ی شگفت‌انگیز رسیده‌اند که هیپوتالاموس همچنین می‌تواند روند پیر شدن بدن را هم تنظیم کند. اکنون، دانشمندان توانسته‌اند سلول‌های هیپوتالاموسی مسئول کنترل پیر شدن را شناسایی کنند: جمعیت کوچکی از سلول‌های بنیادی عصبی بالغین که تصور می‌شود مسئول ساختن سلول‌های عصبی جدید مغزی هستند.

مقاله‌ی مرتبط: هیپوتالاموس عضوی اضافه؟

نویسنده‌ی همراه، دونگشنگ کای^۱، M.D., Ph.D. و استاد فارماکولوژی مولکولی در انیشتین می‌گوید:

مطالعه‌ی ما نشان می‌دهد تعداد سلول‌های بنیادی عصبی در هیپوتالاموس با افزایش سن کاهش می‌یابد و این کاهش، پیری را ایجاد می‌کند. ما همچنین فهمیده‌ایم اثرات این کاهش، غیر قابل برگشت نیستند. با جایگزین کردن این سلول‌های بنیادی یا مولکول‌هایی که این سلول‌ها می‌توانند تولید کنند، ممکن است بتوانیم جلوی پیری را گرفته و یا حتی اثرات پیری بر بدن را معکوس کنیم.

در مطالعه‌ای که با هدف فهمیدن اینکه واقعا این سلول‌های بنیادی در هیپوتالاموس در پیری نقش دارند یا خیر، دانشمندان در ابتدا سرنوشت این سلول‌ها را در مغز موش‌های سالمی که پیر می‌شدند دنبال کردند. زمانی‌که موش‌ها به حدود ۱۰ ماهگی می‌رسیدند (چند ماه قبل از بروز نشانه‌ها و علائم پیری در موش‌ها)، تعداد این سلول‌های بنیادی در هیپوتالاموس شروع به کاهش می‌کرد. دکتر کای می‌گوید:

تا زمان پیری، که در موش‌ها حدود ۲ سالگی است، تقریبا تمام سلول‌های بنیادی از هیپوتالاموس حذف شده‌اند.

در مرحله‌ی بعدی محققان سعی کردند بفهمند آیا کاهش مستمر این سلول‌های بنیادی است که پیری را ایجاد می‌کند یا این‌که این کاهش فقط با پیری در ارتباط است. برای یافتن پاسخ این سوال، دانشمندان به صورت اختیاری سلول‌های بنیادی موجود در هیپوتالاموس را از مغز موش‌های میان‌سال نابود کردند. دکتر کای در مورد این مرحله گفته است:

این نابودی سلول‌های بنیادی روند پیری را در موش‌ها تا حد زیادی، در مقایسه با موش‌های گروه کنترل، تشدید کرد و این موش‌ها نسبت به موش‌های عادی، زودتر مردند.

آیا اضافه کردن سلول‌های بنیادی به هیپوتالاموس می‌تواند با پیری مقابله کرده و اثراتش را معکوس کند؟ برای پاسخ به این سوال محققان سلول‌های بنیادی هیپوتالاموسی را به مغز موش‌های میان‌سالی که سلول‌های بنیادی در هیپوتالاموسشان تخریب شده بود و نیز مغز موش‌های پیر عادی تزریق کردند. این تزریق در هر دو گروه باعث شد سرعت پیری کاهش یافته یا اثراتی که پیری ایجاد کرده بود، معکوس شوند.

دکتر کای و همکارانش فهمیده‌اند این سلول‌های بنیادی هیپوتالاموسی اثرات ضد پیریشان را با ترشح و آزاد کردن مولکول‌هایی به نام miRNA^۲ ها اعمال می‌کنند‌. این مولکول‌ها در پروتئین‌سازی استفاده نمی‌شوند اما در عوض، در روند بیان ژن نقش کلیدی ایفا می‌کنند. miRNA ها در داخل ساختارهای کوچکی به نام اگزوزوم‌ها^۳ قرار دارند که سلول‌های بنیادی هیپوتالاموسی آن‌ها را به داخل مایع مغزی-نخاعی^۴ موش‌ها آزاد می‌کنند.

محققان اگزوزوم‌های حاوی miRNA را از سلول‌عای بنیادی هیپوتالاموسی موش‌ها استخراج کرده و آن‌ها را به مایع مغزی-نخاعی دو گروه موش تزریق کردند: موش‌های میان‌سالی که سلول‌های بنیادی هیپوتالاموسی‌شان تخریب شده بود و موش‌های میان‌سال عادی و نرمال. این درمان، روند پیری را در هر دو گروه موش‌ها طی آنالیز و بررسی‌های بافتی و آزمون‌های رفتاری، که شامل تعامل، تداوم عضلانی، رفتارهای اجتماعی و توانایی‌های تشخیصی می‌شدند، به طور مشهودی کاهش داد.

محققان اکنون در تلاشند تا miRNA هایی خاص یا احتمالا سایر فاکتورهایی را که توسط این سلول‌های بنیادی هیپوتالاموسی ترشح می‌شوند و مسئول خواص ضد پیری آن‌ها هستند را  پیدا کنند تا اولین قدم را به سمت کاهش روند پیری و درمان بیماری‌های مرتبط با افزایش سن، بردارند.

مقاله‌ی مرتبط: ترکیبات موجود در برخی مواد، باعث کاهش سرعت پیری در برخی افراد می‌شود.

^{پی‌نوشت}

1. ^{Dongsheng Cai}
2. ^MicroRNA
3. ^Exosomes
4. ^{Cerebrospinal fluid}