به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، فرسودگی سلول‌های بنیادی کمبود سلول‌های بنیادی مرتبط با سن است. این علامت مشخص مستقیماً مسئول بسیاری از مشکلات فیزیکی مرتبط با افزایش سن است، مانند ضعف افراد و ضعف سیستم ایمنی آنها. بنابراین بسیاری از مشکلاتی که سالمندان در زندگی روزمره با آن مواجه هستند، مانند ضعف، می‌تواند به کاهش توانایی‌های خود تجدیدی سلولی بازگردد. به همین خاطر با افزایش سن، پیری سلول‌های بنیادی و فقدان توانایی خود تجدیدی سلولی به وجود می آید، در همین راستا سلول‌های افراد مسن دیگر جایگزین خود نمی‌شوند و همین امر به طور قابل پیش بینی منجر به از دست دادن عملکرد آنها می‌شود که برای سلول‌های ماهیچه ای به صورت ضعف و سارکوپنی ظاهر می‌شود.

قدرت بازسازی سلول‌های بنیادی بالغ و جنینی

در طول پیری، خواص بازسازی سلول‌های بنیادی بالغ کاهش می یابد، زیرا آنها دچار پیری همانندسازی می شوند و ظرفیت تکثیر و تمایز خود را از دست می‌دهند. در مقابل، اجداد جنینی معمولاً دارای ظرفیت‌های تکثیری بالایی هستند و با وجود گذراندن دوره‌های زیادی از میتوز، پس از آسیب و پیوند، واکنش احیاکننده قوی‌تری نشان می‌دهند. اینکه چگونه اجداد جنینی پیری را به تاخیر می‌اندازند و ظرفیت تکثیر و تمایز خود را پس از دورهای متعدد میتوز حفظ می‌کنند، ناشناخته باقی مانده است. همچنین مشخص نیست که آیا فاکتورهای جنینی تعریف شده می‌توانند اجداد بالغ را جوان کنند تا ظرفیت‌های تکثیری و تمایز گسترده‌ای را بدون برنامه‌ریزی مجدد سرنوشت خاص دودمان آنها یا ایجاد دگرگونی انکوژنی ایجاد کنند.

قدرت بازسازی سلول‌های بنیادی عضلانی

خواص بازسازی سلول‌های بنیادی عضلانی با افزایش سن کاهش می‌یابد، زیرا آنها وارد یک حالت پیری برگشت‌ناپذیر می‌شوند، در نتیجه تکثیر یا تمایز نمی‌یابند، که پیامدهای مهمی برای پیوند و پزشکی بازساختی دارد. زیرا آنها در پاسخ به آسیب بافتی تکثیر می‌شوند، و برای بازسازی میوفیبرها یا خود نیز تجدید می‌شوند تا سلول‌های بنیادی را بازسازی کنند. برخلاف حیوانات مسن، که سلول‌های بنیادی نزدیک به پیری آن‌ها قادر به تکثیر و تمایز مناسب نیستند. در پاسخ به آسیب، حیوانات جوان می‌توانند به طور کلی پاسخ های احیا کننده قوی تری نشان دهند. رابطه حفظ شده بین جوانی و بازسازی بافت اولین بار توسط داروین و همکاران، مورد بحث قرار گرفت، اما مکانیسم‌های دقیقی که زیربنای جوانی است، تاکنون نامشخص مانده بود.

سارکوپنی و cachexia

ماهیچه‌های اسکلتی حدود 40 درصد از توده بدن جوان انسان را تشکیل می‌دهند. سارکوپنی کاهش تدریجی توده و عملکرد عضلات اسکلتی با افزایش سن است. با افزایش سن، ماهیچه ها یک نقص ترمیم کننده عمیق را نشان م‌ دهند که به ضعف سالمندان در سارکوپنی و cachexia کمک می‌کند. ولی برای هر دو بیماری، تغییر در ریزمحیط بیرونی و مکانیسم‌های درونی سلول‌های بنیادی ممکن است به این کاهش بازسازی کمک کنند.

یافتن عناصر کلیدی

محققان کاوش این مشکل را با بررسی آنچه که سلول‌های مسن‌تر را از سلول‌های خیلی جوان و جنینی متمایز می‌کند، آغاز کردند. پس از یک بررسی دقیق، آنها سه عامل کلیدی را یافتند که با رشد سریع ماهیچه‌های جنینی مرتبط است LIN28، ترانس کریپتاز معکوس تلومراز (TERT) و سرکوب کننده تومور p53، که یک مولکول بسیار چند عملکردی است که نقش‌های مختلف، گاه متناقضی در پیری سلولی و یک بیماری مرتبط با تحلیل رفتن عضله همراه است. هر سه این عوامل در طول رشد جنینی به شدت تنظیم می‌شوند.

فاکتورهای جوانی سلول‌ها

برای جوان کردن سلول‌ها محققان ترجیح دادند عواملی را که احتمالاً منجر به سرطان می‌شوند هدف قرار ندهند و همچنین از بکارگیری فاکتورهای یاماناکا که با پرتوانی مرتبط است اجتناب کردند. در عوض، آنها دریافتند که وقتی LIN28، TERT و یک RNA خاموش کننده در برابر p53 برای تشکیل LTS ترکیب شدند و به سلول‌ها داده شدند، آن سلول ها از بسیاری جهات کلیدی از نظر عملکردی جوان ماندند.

یافته‌های حاصل از مطالعه

در حالی که تقسیم سلول‌های سالم پس از حدود یک ماه کاهش یافت، سلول‌های تحت تاثیر LTS به تقسیم خود ادامه دادند. به همین خاطر نشانگر پیری تقریباً پس از 100 روز در سلول‌های سالم و تقریباً در سلول‌های مبتلا وجود نداشت. این سلول‌ها علائم سرطانی بودن را نشان ندادند و محافظت خود را در برابر آسیب DNA حفظ کردند و هنگامی که به درستی تحریک شدند، قادر به تمایز به سلول‌های بافت عضلانی عملکردی بودند. در حالی که برخی از نشانگرهای زیستی رشد عضلانی از برخی جهات کمی ضعیف‌تر و در برخی دیگر قوی‌تر بودند، به نظر می‌رسید که سلول‌ها می‌توانند به هدف خود عمل کنند. به طور شگفت انگیزی، هر سه فاکتور LTS برای حفظ توانایی‌های دو برابر شدن و متعاقب آن تمایز سلول‌ها مورد نیاز بودند. نکته اینجا بود که تجویز تنها یکی دو مورد از آنها هیچ تاثیر مثبتی نداشت.

آزمایش برای اثربخشی بالقوه

برای آزمایش in vivo، در افراد مسن مبتلا به cachexia برخی از سلول‌های بنیادی را حذف کردند، سپس این سلول‌ها در معرض عوامل LTS قرار گرفتند و تشویق به تقسیم شدند. پس از اثبات اینکه این سلول‌ها هنگام تزریق زیر پوست موش‌ها تومور تشکیل نمی‌دهند، محققان جمعیت‌هایی از این سلول‌ها را مستقیماً در ماهیچه‌های حیوانات قرار دادند، زیرا تزریق‌های ساده زیر پوست به ماهیچه پیوند نمی‌خورد. در حالی که هیچ آزمایشی روی توانایی‌های فیزیکی حیوانات انجام نشد، رنگ‌آمیزی فلورسنت نشان داد که این جمعیت سلول‌های بنیادی حتی پس از یک سال کامل نیز مؤثر باقی می‌مانند و با سلول‌های پیوند شده جمعیت ذخیره‌ای را حفظ می‌کردند که قادر به تمایز منظم به سلول‌های عملکردی بودند. اکنون در افراد مسن مبتلا به یک بیماری خطرناک تحلیل رفتن عضله، منبع سلول‌های بنیادی کاملاً پایدار و به‌طور مؤثری جوان بودند.

چشم اندازهای کار انجام شده

جای تعجب نیست که چند فاکتور می‌توانند مسئول ایجاد تغییر بزرگ در توانایی تکثیر سلول‌های پیرتر باشند. ما قبلاً در مورد اینکه چگونه ریزمحیط پیری بر تکثیر سلول‌های بنیادی تأثیر می‌گذارد نوشته‌ایم و همینطور گفته‌ایم که سلول‌های بنیادی جوان برای درمان سارکوپنی ممکن است بیشتر با سیگنال‌ها ارتباط داشته باشد تا خود سلول‌ها. البته، در حالی که این مقاله به نتایج جالبی منجر شده است و ممکن است راه را برای درمان‌های هدفمند هموار کند، این کار هنوز در مرحله پیش بالینی است. از آنجایی که سلول‌های انسانی توانستند در یک مدل حیوانی ریشه دوانده و به نظر خوب عمل کنند، بنابراین می‌توان امیدوار بود که این تحقیق راه را برای درمان‌های موثر در افراد هموار کند.

پایان مطلب/.