سگ‌های بزرگ‌تر سریع‌تر پیر می‌شوند؛ دانشمندان ممکن است دلیل آن را کشف کرده باشند

سگ‌ها هیچ‌وقت به اندازه کافی عمر نمی‌کنند؛ این موجودات دوست‌داشتنی قطعاً شایسته آن هستند که زمان بیشتری روی زمین زندگی کنند؛ هم به خاطر خودشان و هم به خاطر انسان‌هایی که از دست دادنشان قلبشان را هزار تکه می‌کند.

با وجود کوتاه بودن طول عمر سگ‌ها، این مدت در نژادهای مختلف تفاوت زیادی دارد؛ برخی نژادها به‌ندرت بیشتر از ۱۰ سال عمر می‌کنند، درحالی‌که بعضی دیگر می‌توانند بیش از ۲۵ سال زنده بمانند.

طول عمر هر سگ به عوامل مختلفی بستگی دارد، اما به‌طور کلی، نژادهای کوچک‌تر معمولاً عمر طولانی‌تری دارند.

در پژوهشی جدید، محققان توانسته‌اند بخشی از دلیل این پدیده را روشن کنند؛ یافته‌های آن‌ها اطلاعات ژنتیکی تازه‌ای در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد که شاید نه‌تنها به افزایش طول عمر سگ‌ها، بلکه به افزایش طول عمر انسان‌ها نیز کمک کند.

این موضوع در نگاه اول عجیب به نظر می‌رسد؛ به‌خصوص از آن جهت که در سطح گونه‌های مختلف، پستانداران بزرگ‌تر معمولاً عمر طولانی‌تری دارند. برای مثال، بیشتر موش‌ها تنها چند سال زندگی می‌کنند، درحالی‌که انسان‌ها و فیل‌ها به‌راحتی به سن ۶۰ سالگی می‌رسند و نهنگ‌های قطبی عظیم‌الجثه حتی می‌توانند تا ۲۰۰ سال عمر کنند.

بااین‌حال، وقتی اندازه بدن و طول عمر را در میان اعضای یک گونه مقایسه کنیم، این رابطه اغلب از بین می‌رود یا حتی برعکس می‌شود؛ به این معنا که جانوران کوچک‌تر عمر طولانی‌تری نسبت به هم‌نوعان بزرگ‌تر خود دارند.

این الگو در سگ‌ها نیز دیده می‌شود؛ نژادهای بزرگ معمولاً سریع‌تر رشد می‌کنند، بیشتر در معرض بیماری‌های مرتبط با افزایش سن قرار دارند و زودتر می‌میرند. با وجود رواج این الگو، سازوکارهای مولکولی پشت آن هنوز به‌خوبی شناخته نشده‌اند.

این را نوآ اسنایدر-مکلر، زیست‌شناس تکاملی دانشگاه ایالتی آریزونا و نویسنده ارشد پژوهش، می‌گوید

سگ‌ها به دلیل تفاوت چشمگیر طول عمر میان اعضای یک گونه، الگوی فوق‌العاده‌ای برای درک فرایند پیری در اختیار ما قرار می‌دهند؛ تحقیقات گسترده‌تر در سال‌های اخیر بخشی از ابهامات مربوط به روند پیری سگ‌ها را برطرف کرده و درک دانشمندان از مفهوم «سال‌های سگی» را دقیق‌تر ساخته است؛ بااین‌حال، هنوز پرسش‌های زیادی در این زمینه وجود دارد.

محققان امیدوارند با بررسی عمیق‌تر این موضوع، اطلاعات تازه‌ای درباره فرایند پیری به دست آورند که شاید فراتر از دنیای سگ‌ها نیز کاربرد داشته باشد.

اسنایدر-مکلر می‌گوید

از آنجا که سگ‌ها حیوانات خانگی هستند، می‌توانند الگوی قدرتمندی برای مطالعه سلامت انسان نیز باشند و یافته‌های حاصل از بررسی آن‌ها کاربردهای مستقیمی در این زمینه داشته باشد.

زندگی در کنار انسان‌ها باعث می‌شود محیط و تجربه‌های مشترکی داشته باشیم. از طرف دیگر، علاقه ما به حیوانات خانگی باعث می‌شود برای آن‌ها غذا، ورزش و مراقبت‌های پزشکی مادام‌العمر فراهم کنیم. به همین دلیل، می‌توانیم بسیاری از یافته‌های حاصل از مطالعه این حیوانات با طول عمر کوتاه‌تر را به انسان‌ها تعمیم دهیم.

برای انجام این پژوهش، محققان داده‌های ۸۹۴ سگ شرکت‌کننده در پروژه «Dog Aging Project» را بررسی کردند تا الگوهای متیلاسیون DNA را در سراسر ژنوم آن‌ها شناسایی کنند.

متیلاسیون DNA یکی از سازوکارهای مهم اپی‌ژنتیکی است که می‌تواند بدون تغییر توالی DNA، نحوه فعالیت ژن‌ها را تنظیم کند. پژوهش‌های پیشین نشان داده‌اند که متیلاسیون DNA می‌تواند به‌عنوان یک نشانگر زیستی برای بررسی روند پیری و تنظیم فعالیت ژن‌ها مورد استفاده قرار بگیرد.

پژوهش جدید همچنین نشان داد که میزان متیلاسیون DNA با افزایش سن سگ‌ها به‌طور گسترده کاهش پیدا می‌کند. این کاهش به‌ویژه در توالی‌های متحرک DNA که ترانسپوزون یا «ژن‌های جهنده» نامیده می‌شوند، بیشتر به چشم می‌خورد. این توالی‌ها می‌توانند درون ژنوم جابه‌جا شوند یا نسخه‌هایی از خودشان بسازند.

به گفته نویسندگان پژوهش، تفاوت در سرعت پیر شدن سگ‌ها ممکن است تا حدی به گروه خاصی از ژن‌های جهنده به نام LINE1 مربوط باشد. این توالی‌ها هنگام جابه‌جایی در ژنوم می‌توانند به DNA آسیب برسانند؛ خطری که بدن معمولاً با کمک متیلاسیون DNA آن را کنترل می‌کند.

نتایج نشان داد بیش از ۴۰ درصد از بخش‌های ژنوم مرتبط با LINE1 با افزایش سن سگ‌ها متیلاسیون خود را از دست می‌دهند. البته سرعت این کاهش در سگ‌های مختلف یکسان نیست.

این روند در نژادهای بزرگ‌تر به‌مراتب سریع‌تر اتفاق می‌افتد؛ به‌طوری‌که آن‌ها هر سال حدود ۳۵ درصد بیشتر از نژادهای کوچک‌تر متیلاسیون LINE1 خود را از دست می‌دهند.

اسنایدر-مکلر می‌گوید

یافته‌های ما نشان می‌دهد تنظیم اپی‌ژنتیکی عناصر قابل‌انتقال ژنتیکی، به‌ویژه LINE1، یکی از عوامل اصلی تعیین‌کننده سرعت پیر شدن سگ‌های مختلف است.

بلایز مارینر، زیست‌شناس تکاملی دانشگاه ایالتی آریزونا و یکی از نویسندگان اصلی پژوهش، نیز اضافه می‌کند

این یکی از واضح‌ترین نشانه‌های مولکولی است که تاکنون با رابطه شناخته‌شده میان اندازه بدن و طول عمر سگ‌ها مطابقت داشته است. یافته‌ها نشان می‌دهند پیر شدن سریع‌تر سگ‌های بزرگ‌تر ممکن است دست‌کم تا حدی به کاهش کنترل بدن بر این ژن‌های جهنده مربوط باشد.

محققان تأکید می‌کنند که برای تأیید این یافته‌ها به پژوهش‌های بیشتری نیاز است؛ بااین‌حال، نتایج فعلی ارتباط قابل‌توجهی میان متیلاسیون DNA، روند پیری و طول عمر سگ‌ها نشان می‌دهند. این پژوهش همچنین به تفاوت‌های مرتبط با جنسیت در فرایند پیری اشاره دارد که بیشتر در کروموزوم X متمرکز هستند و به بررسی‌های بیشتری نیاز دارند.

تیم پژوهشی در مقاله خود می‌نویسد

ما دریافتیم سگ‌هایی که سن اپی‌ژنتیکی آن‌ها بیشتر از مقدار مورد انتظار بود، با خطر مرگ‌ومیر بالاتری مواجه بودند. این موضوع نشان می‌دهد متیلاسیون DNA می‌تواند تفاوت‌های زیستی واقعی در روند پیری را ثبت کند.

محققان همچنین دریافتند سگ‌های بزرگ‌تر، سگ‌های نر و حیوانات جوان‌تر، الگوهای مولکولی مرتبط با تسریع روند پیری اپی‌ژنتیکی را نشان می‌دهند.

کمک به افزایش طول عمر سگ‌ها به‌خودی‌خود هدف ارزشمندی محسوب می‌شود؛ به‌خصوص با توجه به اهمیت این حیوانات برای انسان‌ها و جایگاه ویژه‌ای که در زندگی میلیون‌ها نفر دارند. بااین‌حال، پژوهشگران معتقدند یافته‌های آن‌ها ممکن است رازهای گسترده‌تری درباره روند پیری در پستانداران را نیز آشکار کند؛ رازهایی که مستقیماً برای انسان‌ها مفید خواهند بود.

اسنایدر-مکلردر انتها تأکید کرد

پژوهش ما نشان می‌دهد عناصر قابل‌انتقال ژنتیکی ممکن است بخش بنیادی فرایند پیری در میان پستانداران باشند؛ اگر این فرضیه درست باشد، هدف قرار دادن این عناصر یا سازوکارهای تنظیم‌کننده آن‌ها می‌تواند مسیر امیدوارکننده‌ای برای توسعه درمان‌های آینده با هدف افزایش طول عمر سالم انسان‌ها باشد.

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