دانشمندان شاید راهی برای کند کردن روند پیری پیدا کرده باشند

پژوهشی تازه نشان می‌دهد سلول‌های ایمنیِ پیر چگونه توانایی پاک‌سازی گلبول‌های سفید مرده را از دست می‌دهند و در نتیجه، زمینه برای التهاب و فرایند پیری فراهم می‌شود.

محققان گیرنده‌ای به نام EP2 را شناسایی کرده‌اند که با افزایش سن در ماکروفاژها تجمع پیدا می‌کند و توانایی این سلول‌ها را برای حذف نوتروفیل‌های پیر کاهش می‌دهد. نوتروفیل‌ها رایج‌ترین نوع گلبول سفید در بدن هستند. زمانی که دانشمندان ژن EP2 را در موش‌ها حذف کردند، ده‌ها پروتئین موجود در خون آن‌ها ویژگی‌هایی مشابه موش‌های جوان نشان دادند؛ در حالی که چنین تغییری در موش‌های فاقد دستکاری ژنتیکی مشاهده نشد.

نقش سیستم ایمنی در فرایند پیری

جهان زیستی سرشار از تهدیدهایی است که موجودات زنده در طول تکامل با آن‌ها روبه‌رو بوده‌اند. اجداد انسان امروزی در گذشته با خطرات فراوانی مواجه بودند و علاوه بر شکارچیان، باید در برابر باکتری‌ها، ویروس‌ها و عوامل بیماری‌زای دیگری نیز از خود محافظت می‌کردند. تکامل طی میلیون‌ها سال یک سیستم ایمنی پیچیده ایجاد کرد که امروزه از سلول‌ها، بافت‌ها و اندام‌های مختلف تشکیل شده و وظیفه مقابله با عوامل بیماری‌زا را بر عهده دارد.

با این حال، هیچ سیستم دفاعی کاملی وجود ندارد. در حالی که انسان با استفاده از واکسن‌ها و آنتی‌بیوتیک‌ها بخشی از ضعف‌های دفاعی بدن را جبران کرده، کاهش عملکرد خود سیستم ایمنی ممکن است یکی از عوامل مهم در روند پیری باشد. پژوهش جدیدی که در مجله Science منتشر شده، روی ماکروفاژهای مقیم بافت تمرکز دارد؛ سلول‌های ایمنی‌ای که در اندام‌های مختلف مستقر هستند. با افزایش سن و کاهش عملکرد این سلول‌ها، نوتروفیل‌های مرده به جای حذف شدن در خون و بافت‌ها انباشته می‌شوند.

کاترین آندریاسون، پژوهشگر ارشد دانشگاه استنفورد و نویسنده ارشد این مطالعه، گفت

نوتروفیل‌های پیر به بافت‌های ما آسیب می‌زنند. پاک‌سازی این سلول‌ها برای جلوگیری از التهاب مزمن ضروری است.

برای درک این سازوکار پیری باید به عملکرد بخش‌های مختلف سیستم ایمنی توجه کرد. نوتروفیل‌ها یکی از نخستین خطوط دفاعی بدن در برابر عفونت هستند و عمر بسیار کوتاهی دارند؛ به‌طوری که معمولاً بیشتر از یک روز زنده نمی‌مانند. گلبول‌های سفید تنها حدود یک درصد از حجم خون را تشکیل می‌دهند، اما بدن هر روز تقریباً ۱۰۰ میلیارد عدد از آن‌ها تولید می‌کند. این سلول‌ها پس از پایان عمرشان باید از بدن جمع‌آوری شوند؛ زیرا باقی ماندن آن‌ها می‌تواند باعث اختلال عملکرد و التهاب آسیب‌زا شود. وظیفه جمع‌آوری و حذف آن‌ها بر عهده ماکروفاژهاست که گروهی از آن‌ها به صورت دائمی در بافت‌های اندام‌ها حضور دارند.

گیرنده EP2 چگونه با پیری ارتباط پیدا می‌کند؟

تمرکز اصلی محققان روی همین ماکروفاژهای مقیم بافت است، زیرا این سلول‌ها هورمون‌هایی از خانواده پروستاگلاندین‌ها تولید می‌کنند. یکی از این هورمون‌ها PGE2 نام دارد و گیرنده‌ای موسوم به EP2 با آن ارتباط برقرار می‌کند. این گیرنده در فرایندهای مرتبط با التهاب نقش دارد.

با بالا رفتن سن ماکروفاژهای مقیم بافت، میزان گیرنده‌های EP2 نیز افزایش پیدا می‌کند. این تغییر باعث می‌شود ماکروفاژها نتوانند نوتروفیل‌های پیر را مانند گذشته از بدن پاک کنند. در نتیجه، زنجیره‌ای از اختلالات شکل می‌گیرد که به تجمع نوتروفیل‌های فرسوده در خون و بافت‌ها، افزایش التهاب و آسیب سلولی منجر می‌شود.

به بیان دیگر، افزایش EP2 در ماکروفاژهای پیر می‌تواند عملکرد طبیعی سیستم پاک‌سازی بدن را مختل کند. انباشته شدن نوتروفیل‌های پیر نیز به التهاب مزمن دامن می‌زند و ممکن است یکی از عواملی باشد که تغییرات زیستی مرتبط با افزایش سن را تشدید می‌کند.

برای بررسی دقیق‌تر این سازوکار، دانشمندان گروه‌هایی از موش‌های جوان و مسن را از نظر ژنتیکی بررسی کردند. در بخشی از این موش‌ها ژن EP2 حذف شده بود و گروه دیگری بدون این تغییر ژنتیکی باقی ماندند. سپس حیوانات هم‌سن با یکدیگر مقایسه شدند.

نتایج در موش‌های مسن تفاوت قابل توجهی داشت. در موش‌های معمولی، افزایش سن موجب تغییر ۷۱ پروتئین خونی شده بود. اما در موش‌هایی که ژن EP2 در آن‌ها حذف شده بود، ۵۹ مورد از این پروتئین‌ها همچنان الگوی مشابه دوران جوانی داشتند. تعداد قابل توجهی از این پروتئین‌ها نیز منشأ کبدی داشتند. علاوه بر این، نشانه‌های پیرشدگی نوتروفیل‌ها در موش‌های فاقد EP2 کمتر دیده شد.

آندریاسون گفت

کبد یکی از اندام‌هایی است که تعداد بسیار زیادی از ماکروفاژهای مقیم بافت را در خود جای داده و نقش مهمی در تغییرات شیمیایی خون مرتبط با پیری دارد. این اندام مرکز اصلی تعیین‌کننده سرعت متابولیسم بدن است.

محققان همچنین اطلاعات یک پایگاه داده مربوط به انواع سلول‌های موجود در کبدهای انسانی مبتلا به بیماری‌های مختلف را بررسی کردند. این بررسی نشان داد الگوهایی مشابه نتایج به‌دست‌آمده در آزمایش‌های موش‌ها در نمونه‌های انسانی نیز دیده می‌شود.

با وجود این یافته‌ها، ساخت دارویی که مستقیماً EP2 را هدف بگیرد کار ساده‌ای نیست. بسیاری از داروهای مسکن موجود در حال حاضر روی PGE2 اثر می‌گذارند، اما حذف کامل PGE2 گزینه مناسبی محسوب نمی‌شود؛ زیرا این هورمون هنگام تعامل با گیرنده‌های دیگر، عملکردهای مفیدی نیز در بدن دارد.

بنابراین، گام بعدی پژوهشگران پیدا کردن روشی است که بتواند EP2 را به شکل انتخابی هدف قرار دهد، بدون آنکه عملکردهای سودمند PGE2 در مسیرهای دیگر مختل شود.

آندریاسون گفت

ما مدت‌ها تلاش کرده‌ایم بفهمیم چرا پیر می‌شویم. اکنون دست‌کم یک دلیل مهم را می‌شناسیم.

برای ارزیابی پایداری، امنیت و نگهداری این زیرساخت، راهنمای پشتیبانی شبکه را نیز مطالعه کنید.