قلب درون قفسه سینه و پشت استخوان جناغ و دنده‌ها قرار گرفته و بی‌وقفه می‌تپد تا خون را در سراسر بدن به گردش درآورد و اکسیژن، مواد مغذی و دیگر ترکیبات ضروری را به اندام‌ها و بافت‌ها برساند.

به همین دلیل می‌توان تصور کرد میان قلب و بدنی که در آن قرار دارد، ارتباطی جدانشدنی وجود دارد و تغییراتی که روی یکی اثر می‌گذارد، ناگزیر دیگری را هم تحت تأثیر قرار می‌دهد.

اما یک مقاله که به‌تازگی منتشر شده، تصویری متفاوت ارائه می‌دهد. هنگامی که قلب از بدن اولیه خارج و به بدن دیگری منتقل می‌شود، ظاهراً اتفاقی قابل‌توجه رخ می‌دهد. قلب‌های مسن‌تر که به گیرندگان جوان‌تر پیوند زده می‌شوند، نشانه‌هایی از جوان‌تر شدن زیستی نشان می‌دهند. در مقابل، قلب‌های جوانی که به بدن افراد مسن منتقل می‌شوند، علائم پیرشدن سریع‌تر را بروز می‌دهند.

این یافته جالب حاصل پژوهشی به سرپرستی جسی پوگانیک، زیست‌شناس مولکولی از دانشکده پزشکی هاروارد، است. نتایج نشان می‌دهد سن زیستی یک اندام کاملاً درونی و مستقل از محیط بدن نیست و بدن میزبان می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر آن داشته باشد.

به گفته پژوهشگران، این کشف در آینده ممکن است جان افراد بیشتری را نجات دهد؛ زیرا می‌تواند محدودیت‌های فعلی مربوط به سن اهداکنندگان را کاهش دهد و تعداد قلب‌های قابل استفاده برای بیماران نیازمند پیوند را افزایش دهد.

ما معمولاً سن را بر اساس تعداد سال‌هایی که یک موجود زنده پشت سر گذاشته، تعریف می‌کنیم، اما سن تقویمی تنها یکی از بخش‌های فرایند پیچیده سالمندی به شمار می‌رود.

بخش مهم دیگر، پیری زیستی است؛ مجموعه‌ای از تغییرات مولکولی و فیزیولوژیک که با افزایش سن در بدن انباشته می‌شوند. این تغییرات الزاماً با سرعتی یکسان با گذشت سال‌های تقویمی پیش نمی‌روند و حتی میان افراد مختلف نیز تفاوت دارند.

دانشمندان روش‌های گوناگونی برای تخمین سن زیستی ایجاد کرده‌اند. یکی از پرکاربردترین روش‌ها، ساعت‌های اپی‌ژنتیک هستند که الگوهای مشخصی از برچسب‌های شیمیایی موسوم به گروه‌های متیل را روی دی‌ان‌ای بررسی می‌کنند.

جسی پوگانیک و همکارانش می‌خواستند بدانند آیا این ساعت‌های زیستی پس از آنکه عضوی به بدنی بسیار پیرتر یا جوان‌تر از بدن اولیه خود منتقل می‌شود، تغییر می‌کنند یا خیر. برای پاسخ به این پرسش، پژوهشگران ابتدا سراغ موش‌ها رفتند. آنها با استفاده از یک روش شناخته‌شده، عمل پیوند قلب را روی موش‌ها انجام دادند. در این روش، قلب اصلی حیوان گیرنده همچنان در بدن باقی می‌ماند و قلب اهداکننده به رگ‌های خونی ناحیه گردن متصل می‌شود.

بررسی پیوند قلب در موش‌ها و انسان‌ها

این روش به حیوان اجازه می‌دهد زنده بماند و پژوهشگران بتوانند پیامدهای پیوند را بررسی کنند. در این آزمایش، تمرکز اصلی بر رابطه دوسویه میان تأثیر احتمالی بدن بر قلب پیوندی و اثر قلب پیوندشده بر بدن قرار داشت.

گروه پژوهشی میان موش‌هایی با سنین متفاوت پیوند انجام داد. در بخشی از آزمایش، قلب جوان به موش پیر و قلب پیر به موش جوان منتقل شد. در کنار این موارد، پیوند میان موش‌های هم‌سن نیز انجام گرفت تا مبنایی برای مقایسه وجود داشته باشد.

چهار تا شش ماه بعد، دانشمندان میزان متیلاسیون دی‌ان‌ای را در قلب‌های پیوندی، قلب‌های اصلی موش‌ها، کبد آنها و نمونه‌های خون بررسی کردند. نتایج در این مرحله بسیار قابل‌توجه بود. در موش‌های جوانی که قلب‌های پیر دریافت کرده بودند و همچنین موش‌های پیری که قلب‌های جوان گرفته بودند، عضو پیوندی شروع به هماهنگ شدن با سن زیستی بدن جدید خود کرده بود.

قلب‌های پیر در بدن موش‌های جوان نشانه‌هایی از جوان‌شدن نشان دادند. در طرف مقابل، قلب‌های جوان در بدن موش‌های پیر علائم افزایش سریع‌تر سن زیستی را بروز دادند.

نکته جالب این بود که این اثر عمدتاً یک‌طرفه به نظر می‌رسید. سن زیستی قلب اصلی، کبد و خون موش‌های گیرنده تا حد زیادی تحت تأثیر سن قلب اهداکننده قرار نگرفته بود. به نظر می‌رسید قلب پس از ورود به محیط زیستی جدید، سن زیستی محیط تازه خود را تا حدی می‌پذیرد.

با وجود شباهت‌های مفید برای اهداف پژوهشی، موش‌ها با انسان تفاوت‌های اساسی دارند. دانشمندان نمی‌توانند صرفاً برای بررسی این موضوع، قلب دوم را در بدن انسان قرار دهند و پیامدهای آن را مشاهده کنند. با این حال، انسان‌ها در دنیای واقعی به‌طور مرتب تحت عمل پیوند عضو قرار می‌گیرند و این فرایندها سوابق پزشکی و نمونه‌های بافتی ارزشمندی ایجاد می‌کنند که می‌توان آنها را به‌صورت گذشته‌نگر بررسی کرد.

پوگانیک و همکارانش نمونه‌های بایگانی‌شده بافت قلب مربوط به ۱۱ فرد دریافت‌کننده پیوند را به دست آوردند. این نمونه‌ها از نمونه‌برداری‌هایی تهیه شده بود که در جریان مراقبت‌های پس از پیوند گرفته شده بودند.

سن این بیماران تفاوت چشمگیری با اهداکنندگان داشت. در این مجموعه، برخی گیرندگان تا ۲۴ سال از اهداکننده خود جوان‌تر بودند و در سوی دیگر، برخی افراد تا ۵۰ سال از اهداکننده خود مسن‌تر بودند.

هنگامی که پژوهشگران متیلاسیون دی‌ان‌ای این نمونه‌ها را بررسی کردند، تقریباً همان الگویی را دیدند که پیش‌تر در موش‌ها مشاهده شده بود. سن زیستی قلب‌های پیوندی ارتباط نزدیک‌تری با سن گیرندگان داشت تا سن اهداکنندگان.

قلب پیر پس از انتقال به فردی جوان‌تر، نشانه‌های جوان‌شدن زیستی نشان می‌داد؛ در حالی که قلب جوانی که به فرد مسن‌تر پیوند خورده بود، از نظر زیستی پیرتر از چیزی به نظر می‌رسید که سن تقویمی آن انتظار می‌رفت.

البته این بررسی انسانی تنها ۱۱ بیمار را شامل می‌شد، اما شباهت نتایج آن با آزمایش‌های انجام‌شده روی موش‌ها، برای پژوهشگران امیدوارکننده بود.

عملکرد قلب و ارتباط آن با سن گیرنده

پژوهشگران سپس بررسی کردند که آیا می‌توان شواهد بیشتری فراتر از نشانگرهای مولکولی پیدا کرد؛ نشانگرهایی که بررسی آنها به نمونه‌برداری از بافت نیاز دارد.

اطلاعات مورد نیاز در سوابق دیگری از مراقبت‌های پس از پیوند وجود داشت. این داده‌ها شامل گزارش‌های دقیق درباره عملکرد قلب و توانایی جسمانی صدها گیرنده قلب بود که یک سال پس از پیوند جمع‌آوری شده بودند. نتایج این بخش نیز همان الگو را نشان داد.

هنگامی که پژوهشگران سوابق را تحلیل کردند، دریافتند چندین ویژگی ساختاری و عملکردی قلب‌های پیوندی با سن گیرندگان ارتباط بیشتری داشت تا سن اهداکنندگان.

واضح‌ترین آثار در عملکرد ورزشی مشاهده شد. با افزایش سن گیرنده، ظرفیت عملکردی و همچنین حداکثر میزان مصرف اکسیژن کاهش پیدا می‌کرد و این روند مستقل از سن قلب اهداشده بود.

این یافته‌ها به گفته پژوهشگران می‌تواند در آینده بر نحوه انتخاب قلب برای پیوند اثر بگذارد. اگرچه برای سن اهداکننده قلب، سقف رسمی مشخصی وجود ندارد، معمولاً قلب‌های جوان‌تر در اولویت قرار می‌گیرند. پژوهشگران اشاره می‌کنند که توصیه می‌شود اهداکنندگان کمتر از ۴۵ سال داشته باشند و تعداد کمی از مراکز پیوند به‌طور معمول قلب افراد بالای ۵۰ سال را می‌پذیرند.

با این حال، اگر قلب مسن بتواند پس از پیوند به بدن جوان بخشی از ویژگی‌های زیستی مرتبط با سن خود را از دست بدهد، سن تقویمی به‌تنهایی نمی‌تواند ظرفیت واقعی آن عضو برای پیوند را مشخص کند.

پژوهشگران احتمال می‌دهند این موضوع در نهایت امکان استفاده از قلب‌های اهداکنندگان مسن‌تر برای گیرندگان جوان‌تر را افزایش دهد و به گسترش مجموعه بسیار محدود اعضای قابل پیوند کمک کند.

پرسش‌هایی که هنوز پاسخ ندارند

با وجود این نتایج، بخش زیادی از موضوع همچنان ناشناخته باقی مانده است. مهم‌ترین مسئله این است که پژوهش حاضر نشان نمی‌دهد آیا جوان‌شدن ظاهری قلب‌های پیر به پیامدهای بهتر و طولانی‌مدت‌تر برای بیماران منجر خواهد شد یا خیر.

همچنین هنوز مشخص نیست این تغییر در انسان با چه سرعتی رخ می‌دهد، چه مدت ادامه پیدا می‌کند و آیا اندام‌های پیوندی دیگر نیز دچار چنین تغییری می‌شوند یا نه. برای پاسخ به این پرسش‌ها، مطالعات بیشتری لازم خواهد بود.

سازوکار دقیق تأثیر بدن گیرنده بر قلب پیوندی نیز هنوز روشن نیست. با این حال، پژوهشگران سرنخی احتمالی را در فعالیت ژن‌های قلب‌های پیوندی موش‌ها پیدا کردند.

تغییرات مرتبط با فرایندهای میتوکندریایی و متابولیک برجسته‌تر بودند. این موضوع نشان می‌دهد چنین مسیرهایی شاید در انتقال ویژگی‌های مرتبط با پیری میان یک اندام و بدن جدید آن نقش داشته باشند.

این مطالعه گامی مهم برای روشن‌تر شدن یک پدیده جالب محسوب می‌شود، اما برای رسیدن به نتیجه قطعی هنوز مراحل پژوهشی زیادی باقی مانده است.

پژوهشگران همچنان امیدوارند یافته‌های آنها در نهایت به گزینه‌های بهتر برای بیماران نیازمند پیوند منجر شود

مطالعه موش‌ها که با دقت کنترل شده بود، در کنار داده‌های انسانی مربوط به متیلاسیون دی‌ان‌ای که تحت کنترل کیفی گسترده قرار داشتند، شواهد قانع‌کننده‌ای ارائه می‌کنند که از هماهنگ شدن سن بافت‌های قرارگرفته در محیط‌های سیستمیک با سن متفاوت حمایت می‌کند.

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