عندما يتعلق الأمر بإبطاء الشيخوخة لدى البشر ، لطالما كانت التيلوميرات هدفًا مغريًا. هذه التسلسلات المعقدة والمتكررة من الحمض النووي التي تغطي نهايات الكروموسومات تحدد السنوات من خلال أن تصبح أقصر في كل مرة تنقسم فيها الخلية ، مما يؤدي في النهاية إلى موت الخلية.
ال هيئة المحلفين ما زالت خارج ما إذا كان عكس هذا السمن يمكن أن يكون ينبوعًا جزيئيًا للشباب ، لكن دراسة جديدة في الزرد مشجعة. عندما قام الباحثون بإطالة التيلوميرات في الخلايا المعوية لهذه الأسماك الصغيرة الشفافة ، قاموا بعكس علامات الشيخوخة في جميع أنحاء الجسم.
يقول رونالد ديبينيو ، عالم بيولوجيا السرطان في مركز إم دي أندرسون للسرطان الذي يدرس التيلوميرات والشيخوخة: “إنها حقًا مقالة جيدة”. مؤلفو الدراسة ، التي نشرت هذا الشهر في الشيخوخة الطبيعيةتشير إلى أن بياناتهم قد تدعم نظرية قديمة تتحكم الأمعاء بطريقة ما في الشيخوخة في جميع الأنسجة. لم يتم بيع DePinho بالكامل بعد ، لكنه يقول إنه من الواضح أن العضو يلعب دورًا مهمًا في الشيخوخة الصحية.
أثناء التطور الجنيني ، يقوم إنزيم يسمى تيلوميراز بإطالة التيلوميرات للسماح للخلايا بالانقسام في كثير من الأحيان. لكن جين التيلوميراز معطل إلى حد كبير في معظم الخلايا عند البالغين. يتم تشغيله مرة أخرى فقط في الخلايا السرطانية سريعة الانقسام.
لطالما اهتم الباحثون بتيلوميراز كعلاج مضاد للشيخوخة. تشير بعض الأدلة قد يؤدي إعطاء التيلوميراز للفئران إلى عكس أعراض الشيخوخة، وكبح كل شيء من ظهور الشعر الرمادي إلى التدهور المعرفي. لكن علاج الأشخاص الذين يعانون من الإنزيم تيلوميراز سيكون محفوفًا بالمخاطر بسبب خطر الإصابة بالسرطان ، فضلاً عن صعوبة إدخال الإنزيم في كل خلية في الجسم. اقترحت الدراسات الحديثة التي أجريت على البشر أيضًا أنه على الرغم من أن التيلوميرات القصيرة تسبب الالتهاب ، التيلوميرات الطويلة أكثر عرضة للإصابة بالسرطان.
لمعرفة ما إذا كان علاج التيلوميراز الأكثر استهدافًا سيكون أكثر فعالية ، لجأ ميغيل جودينهو فيريرا ، الباحث المتقدم في السن في جامعة كوت دازور ، وزملاؤه إلى أسماك الزرد. يقول فيريرا إن هؤلاء السباحين – حوالي قطر بنس واحد – نموذج جيد للشيخوخة لأن التيلوميرات لديهم بشكل طبيعي بنفس طول تلك الموجودة لدى البشر. (تيلوميرات الفأرة أطول بكثير).
أوقف العلماء جين التيلوميراز في الأسماك ، مما تسبب في حدوث تلف الحمض النووي ومشاكل التمثيل الغذائي التي تأتي مع الشيخوخة قبل الأوان. كما انخفض متوسط العمر المتوقع لديهم بنسبة 70٪.
ووجد الفريق أن آثار الشيخوخة كانت واضحة بشكل خاص في الجهاز الهضمي للأسماك. يقول فيريرا إن هذا أمر منطقي: تنقسم الخلايا في الأمعاء بشكل متكرر من أجل تجديد بطانة العضو ، وبالتالي تميل إلى أن يكون لها تيلوميرات أقصر من معظم أنواع الخلايا الأخرى.
بعد ذلك ، قارن الباحثون المسالك المعدية المعوية لهذه الأسماك مع تلك الموجودة في الأسماك التي قاموا بحقن قطع من ترميز الحمض النووي الريبي (messenger RNA) لإنزيم يعيد تنشيط الجين المعطل لتيلوميراز في الأمعاء. تلقت هذه الأسماك أيضًا قطعة من ترميز الحمض النووي لجين تيلوميراز إضافي في نفس العضو. أدى هذا إلى إطالة التيلوميرات في الأمعاء واستعادة قدرة الخلايا على التكاثر واستبدال الأنسجة التالفة. تم إيقاف الجينات المرتبطة بالشيخوخة وكان هناك تسرب أقل في جدار الأمعاء.
كما أدى علاج التيلوميراز أيضًا إلى تحسين عملية التمثيل الغذائي التي تباطأت بسبب الشيخوخة في الأسماك التي لا تحتوي على إنزيم تيلوميراز. كما أن مجموعة البكتيريا التي تعيش في أحشاء الزرد – المعروفة باسم الميكروبيوم والمرتبطة بالالتهابات ومشاكل التمثيل الغذائي لدى كبار السن من البشر – قد تغيرت أيضًا لتشبه إلى حد كبير تلك الموجودة في أسماك الزرد ، الأسماك الأصغر سنًا.
لكن التأثيرات المضادة للشيخوخة لم تقتصر على القناة الهضمية. سمكة الزرد التي جعلت الإنزيم تيلوميراز في القناة الهضمية فقط لديها تلف أقل للحمض النووي في نخاع الكلى ، الذي ينتج الدم والخلايا المناعية. حتى خلايا الاختبار للذكور احتفظت بالقدرة على التكاثر.
في المتوسط ، عاشت الأسماك المعالجة 40 ٪ أطول من تلك التي تفتقر إلى الإنزيم تيلوميراز تمامًا وظلت أكثر صحة مع تقدم العمر مع تكاثر الخلايا في الكلى والاختبارات. عندما فحص الباحثون أمعاء الأسماك الطبيعية المسنة التي تم تصميمها باستخدام جين إضافي لتيلوميراز في القناة الهضمية ، أدت الكمية الزائدة من الإنزيم أيضًا إلى تحسين صحتهم العامة بشكل كبير والقضاء على علامات الشيخوخة في أعينهم والأمعاء.
ليس من المستغرب أن تمديد التيلوميرات في الأمعاء يمكن أن يحسن عمر الأسماك ، بالنظر إلى أن الفئران التي لا تحتوي على الإنزيم تيلوميراز تميل إلى التسبب في تلف في الأمعاء ، كما تقول ماريا بلاسكو ، باحثة التيلومير في المركز الوطني. أبحاث السرطان الإسبانية. وتقول إنها تود معرفة ما إذا كان الإنزيم تيلوميراز سيكون له نفس التأثير على شيخوخة الأسماك التي لا تعاني من مشاكل معوية.
يضيف فيريرا أن البشر المصابين بطفرات جينية تيلوميراز معرضون أيضًا لمشاكل الأمعاء ، بما في ذلك مرض التهاب الأمعاء. لكن من غير الواضح لماذا يؤدي تنشيط الإنزيم تيلوميراز في الأمعاء إلى تحسين الأعضاء الأخرى في الأسماك أيضًا. ويشتبه في أنه عندما تنعكس الشيخوخة في القناة الهضمية ، فقد يطلق العضو جزيئات إشارات تؤثر على الجسم كله عن طريق إيقاف الالتهاب الذي يضر بالحمض النووي في الأعضاء الأخرى. تشير بعض الأدلة إلى أن بكتيريا الأمعاء تنتج مواد كيميائية ضارة تتسرب عبر أنسجة الأمعاء المتقادمة وتتلف باقي الجسم ؛ إن بدء تكاثر الخلايا في الأمعاء بفضل الإنزيم تيلوميراز يمكن أن يمنع هذه التسريبات.
يقول ديبينيو إن النتائج تشير إلى أنه عندما يفشل عضو معين ، فإن الأعضاء البعيدة الأخرى تصاب بمشاكل ، بما في ذلك الالتهاب المنتشر أو مزيج سيئ من بكتيريا الأمعاء. ومع ذلك ، فإنه من غير الواضح ما إذا كانت القناة الهضمية هي العضو الوحيد الذي يمكن أن يكون لفشلها – أو التحسن من خلال علاج التيلوميراز – آثار بعيدة المدى على الشيخوخة والصحة العامة. ويقول إن الخطوة التالية ستكون فهم كيفية تأثير القناة الهضمية على بقية الجسم بالضبط ، وهو ما يمكن أن يساعد في تطوير العلاج البشري المستهدف في المستقبل.
