دانشمندان: روند پیری تدریجی نیست؛ اندام‌های بدن در دو جهش ناگهانی پیر می‌شوند

اگرچه اندام‌های بدن معمولا با سرعت‌ها و در زمان‌های متفاوتی پیر می‌شوند، اما یافته‌های جدید نشان می‌دهند که بدن انسان در اواخر دهه ۳۰ و همچنین اواخر دهه ۵۰ زندگی، دچار یک پیری شتاب‌زده و دوفازی می‌شود.

زمان مفهوم فوق‌العاده پیچیده‌ای است که اغلب تمایل داریم آن را با عباراتی ساده توصیف کنیم. زمان بی‌رحمانه رو به جلو حرکت می‌کند (ثانیه به ثانیه، روز به روز و دهه به دهه)؛ اما اگر نظریه نسبیت خاص آلبرت انیشتین را وارد این معادله کنیم، ناگهان همه‌چیز پیچیده‌تر می‌شود. از جهاتی، همین امر را می‌توان در مورد روند پیری نیز صادق دانست. ما هر سال شمع‌های بیشتری به کیک تولدمان اضافه می‌کنیم، اما این تصور که پیری یک پیشرفت مداوم و یکنواخت است، صرفا یک برداشت ذهنی است و با واقعیت فیزیکی بدن همخوانی ندارد.

در سال‌های اخیر، تحقیقات روزافزونی نشان داده‌اند که پیری عمدتا از یک الگوی دوفازی پیروی می‌کند؛ به این معنی که در طول دو دوره خاص از زندگی انسان، سرعت این روند به شکل چشمگیری افزایش می‌یابد. اکنون مطالعه جدیدی که در نشریه Nature Aging منتشر شده، مُهر تأیید دیگری بر این شواهد زده است. این پژوهش که توسط محققان مؤسسه کشف پزشکی سنفورد برنهام پربیس در سن‌دیگو و مؤسسه ملی بهداشت آمریکا (NIH) انجام شده است، با بهره‌گیری از هوش مصنوعی، ۲۵ هزار تصویر از اندام‌های مختلف را بررسی کرده تا نقشه‌ای از نحوه پیشرفت پیری در بدن ترسیم کند. محققان دریافتند که با وجود تفاوت در بازه زمانی پیری اندام‌های مختلف، بسیاری از بافت‌های بدن در دهه ۳۰ و ۵۰ زندگی فرد، دچار پیری شتاب‌زده می‌شوند.

دکتر سانجو سینها، مؤلف ارشد این مطالعه، در بیانیه‌ای گفت

هدف ما درک نحوه وقوع پیری در سطح ساختار بافت‌هاست. برای دستیابی به این هدف، به بررسی هزاران نمونه طبیعی از بافت اندام‌ها در طیف وسیعی از سنین نیاز داشتیم.

تیمِ تحقیقاتی برای این کار، به داده‌های پروژه بیان ژنوتیپ-بافت (GTEx) استناد کرد؛ آرشیو عظیمی که توسط NIH گردآوری شده است تا نشان دهد تفاوت‌های ژنتیکی ذاتی، چگونه در سراسر بدن انسان بروز می‌یابند. محققان در میان این داده‌ها، ۲۵ هزار تصویر نمونه‌برداری (بیوپسی) از ۴۰ بافت مختلف را یافتند که به حدود هزار اهداکننده فوت‌شده ۲۱ تا ۷۰ ساله تعلق داشت. آن‌ها سپس یک مدل هوش مصنوعی به نام PathStAR (نرخ پیری ساختاری مبتنی بر پاتولوژی) طراحی کردند تا ساختار زیرین بافت‌ها را استخراج کرده و روند تغییرات مولکولی آن‌ها را در طول زمان ترسیم کند.

سینها می‌افزاید

این پژوهش ثابت کرد که اطلاعات ساختاری نهفته در تصاویر بالینی کاملا قابل‌اندازه‌گیری است و نتایج آن با دانش قبلی ما درباره پیری عملکردی بافت‌ها همخوانی دارد. ما همچنین دریافتیم که تغییرات ساختاری بافت‌ها با افزایش سن به‌قدری آشکار است که مدل هوش مصنوعی برای تشخیص آن‌ها، حتی نیازی به دریافت داده‌های اولیه مربوط به سن تقویمی افراد نداشت.

محققان برای اثبات کارایی این مدل، اولین بررسی خود را روی بافت تخمدان انجام دادند. آن‌ها با تحلیل ۲۵۰ اسلاید اسکن‌شده، دریافتند که تخمدان‌ها در دو بازه سنی ۳۵ تا ۴۰ سالگی و ۵۵ تا ۶۰ سالگی دچار پیری شتاب‌زده می‌شوند. دانشمندان در ادامه کار توانستند روی ۱۵ نوع بافت دیگر نیز تمرکز کنند. نتایج نشان داد که برای مثال، سیستم عروقی بدن تنها در بازه سنی ۳۰ تا ۳۹ سالگی پیری سریعی را تجربه می‌کند، در حالی که سایر بافت‌ها (مانند رحم) در اوایل دهه ۵۰ با سرعت بیشتری پیر می‌شوند. با این حال، اکثر این بافت‌ها در دو فاز مجزا پیر شدند و همگی آن‌ها افزایش قابل‌توجهی در ژن‌های مرتبط با التهاب نشان دادند.

این یافته‌ها تا حد زیادی با نتایج تحقیقات دانشگاه استنفورد در آگوست ۲۰۲۴ مطابقت دارد؛ پژوهشی که در آن، هزاران مولکول در پوست افراد ۲۵ تا ۷۵ ساله بررسی شد و ردپای مشابهی از یک پیری دوفازی به دست آمد. محققان استنفورد به این نتیجه رسیده بودند که پیری سریع انسان در اواسط دهه ۴۰ و اوایل دهه ۶۰ زندگی رخ می‌دهد. (البته اخیرا مشخص شده است که برخی از روش‌های تشخیص مولکولی استفاده‌شده در آن مقاله جای بحث و تردید دارند).

هدف نهایی این مطالعه جدید، تدوین نوعی اطلس پیری ساختاری است که می‌تواند به دانشمندان در تولید درمان‌های ضدپیری کمک کند. اگرچه بشر هنوز به فناوری لازم برای متوقف کردن روند پیری دست نیافته است، اما درک دقیق اینکه گذر زمان چگونه بدن ما را تغییر می‌دهد، می‌تواند به ما کمک کند تا حداقل در سال‌های پایانی عمر، زندگی سالم‌تری داشته باشیم.

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