.اكتشف الباحثون كيف أن الطفرات الجينية المتراكمة ببطء على مدى العمر تؤدي إلى تغييرات جذرية في كيفية تكوين الدم بعد سن السبعين ، مما يوفر نظرية جديدة للشيخوخة.
1 يونيو 2022
مصدر:معهد ويلكوم ترست سانجر
ScienceDaily
د. سالم موسى القحطاني
ملخص:
اكتشف الباحثون كيف أن الطفرات الجينية المتراكمة ببطء على مدى العمر تؤدي إلى تغييرات جذرية في كيفية تكوين الدم بعد سن السبعين ، مما يوفر نظرية جديدة للشيخوخة.
_____________________________________
كشف بحث جديد كيف من المرجح أن تكون التغيرات الجينية التي تتراكم ببطء في خلايا الدم الجذعية طوال الحياة مسؤولة عن التغيير الدراماتيكي في إنتاج الدم بعد سن السبعين.
نُشرت الدراسة، التي أجراها علماء في معهد ويلكوم سانجر ، ومعهد ويلكوم- إم آر سي كامبريدج للخلايا الجذعية والمتعاونين، اليوم (1 يونيو) في مجلة نيتشر ، وتقترح نظرية جديدة للشيخوخة.
تكتسب جميع الخلايا البشرية تغيرات جينية طوال الحياة، تُعرف باسم الطفرات الجسدية. من المحتمل أن تكون الشيخوخة ناتجة عن تراكم أنواع متعددة من الأضرار التي تلحق بخلايانا بمرور الوقت، حيث تقول إحدى النظريات أن تراكم الطفرات الجسدية يتسبب في فقدان الخلايا تدريجياً للاحتياطي الوظيفي. ومع ذلك، فمن غير الواضح حاليًا كيف يمكن أن يترجم هذا التراكم التدريجي للضرر الجزيئي إلى تدهور مفاجئ في كيفية عمل أعضائنا بعد سن 70 عامًا.
للتحقيق في عملية الشيخوخة هذه ، قام فريق من معهد ويلكوم سانجر ومعهد كامبردج للخلايا الجذعية والمتعاونين بدراسة إنتاج خلايا الدم من نخاع العظام، وتحليل 10 أفراد تتراوح أعمارهم من حديثي الولادة إلى كبار السن. قاموا بتسلسل الجينوم الكامل لـ 3579 خلية دم جذعية، وتحديد جميع الطفرات الجسدية الموجودة في كل خلية. استخدم الفريق هذا لإعادة بناء `` شجرة العائلة '' لخلايا الدم الجذعية لكل شخص، حيث أظهر، لأول مرة، وجهة نظر غير متحيزة للعلاقات بين خلايا الدم وكيف تتغير هذه العلاقات عبر عمر الإنسان.
وجد الباحثون أن "أشجار العائلة" هذه تغيرت بشكل كبير بعد سن 70 عامًا. كان إنتاج خلايا الدم لدى البالغين الذين تقل أعمارهم عن 65 عامًا يتراوح من 20000 إلى 200000 خلية جذعية، يساهم كل منها بكميات متساوية تقريبًا. في المقابل ، كان إنتاج الدم لدى الأفراد الذين تزيد أعمارهم عن 70 عامًا غير متساوٍ للغاية. ساهمت مجموعة مخفضة من استنساخ الخلايا الجذعية الموسعة - ما يصل إلى 10 إلى 20 - بما يصل إلى نصف إجمالي إنتاج الدم في كل فرد مسن تمت دراسته. وقد توسعت هذه الخلايا الجذعية عالية النشاط تدريجيًا في أعدادها عبر حياة ذلك الشخص ، بسبب مجموعة فرعية نادرة من الطفرات الجسدية المعروفة باسم "الطفرات الدافعة".
قادت هذه النتائج الفريق إلى اقتراح نموذج تأتي فيه التغيرات المرتبطة بالعمر في إنتاج الدم من الطفرات الجسدية التي تتسبب في سيطرة الخلايا الجذعية "الأنانية" على نخاع العظام لدى كبار السن. يشرح هذا النموذج ، مع التقديم المستمر للطفرات المحركة التي تسبب نمو الحيوانات المستنسخة المتغيرة وظيفيًا على مدى عقود ، التحول الدراماتيكي والحتمي لتقليل تنوع مجموعات خلايا الدم بعد سن السبعين. تختلف الأنواع التي تصبح سائدة من شخص لآخر، وهكذا يشرح النموذج أيضًا التباين الملحوظ في مخاطر المرض والسمات الأخرى لدى كبار السن. دراسة ثانية، نُشرت اليوم أيضًا في Nature ، تستكشف كيف ان اختلاف الدافع الفردي للطفرات يؤثر على معدلات نمو الخلايا بمرور الوقت.
قالت الدكتورة إميلي ميتشل ، مسجلة أمراض الدم في مستشفى أدينبروك، وطالبة الدكتوراه في معهد ويلكوم سانجر، والباحثة الرئيسية في الدراسة: "تظهر نتائجنا أن تنوع خلايا الدم الجذعية يضيع في سن الشيخوخة بسبب الاختيار الإيجابي للنمو الأسرع المستنسخات ذات الطفرات الدافعة. هذه المستنسخات "تتفوق" على تلك الأبطأ نموًا. في كثير من الحالات، من المحتمل أن يكون لهذه اللياقة المتزايدة على مستوى الخلايا الجذعية تكلفة - فقدرتها على إنتاج خلايا الدم الناضجة وظيفية ضعيفة، لذا شرح العمر الملحوظ- المرتبطة بفقدان الوظيفة في نظام الدم ".
قالت الدكتورة إليسا لورينتي ، الأستاذة المساعدة والسير همري ديل من جمعية ويلكوم الملكية، و زميل معهد ويلكوم- إم آر سي كامبريدج للخلايا الجذعية بجامعة كامبريدج ، وكبير الباحثين المشترك في هذه الدراسة: قالت "عوامل مثل الالتهاب المزمن والتدخين والعدوى والعلاج الكيميائي تتسبب في نموًا مبكرًا للحيوانات المستنسخة ذات الطفرات المسببة للسرطان. نتوقع أن تؤدي هذه العوامل أيضًا إلى حدوث انخفاض في تنوع خلايا الدم الجذعية المرتبط بالشيخوخة. ومن الممكن أن تكون هناك عوامل قد تؤدي إلى إبطاء هذه العملية أيضًا. لدينا الآن المهمة المثيرة المتمثلة في اكتشاف كيفية تأثير هذه الطفرات المكتشفة حديثًا على وظائف الدم لدى كبار السن ، حتى نتمكن من تعلم كيفية تقليل مخاطر الإصابة بالأمراض وتعزيز الشيخوخة الصحية ".
قال الدكتور بيتر كامبل ، رئيس برنامج السرطان والشيخوخة والطفرة الجسدية في معهد ويلكوم سانجر وكبير الباحثين في الدراسة: "لقد أظهرنا، لأول مرة ، كيف تؤدي الطفرات المتراكمة بشكل مطرد طوال الحياة إلى كارثة والتغيير الحتمي في تعداد خلايا الدم بعد سن السبعين. الأمر المثير للغاية في هذا النموذج هو أنه قد ينطبق أيضًا على أنظمة أعضاء أخرى.
نرى هذه الحيوانات المستنسخة الأنانية مع عوامل الطفرات تتوسع مع تقدم العمر في العديد من أنسجة الجسم الأخرى - نعلم أن هذا يمكن أن يزيد من خطر الإصابة بالسرطان ، ولكنه قد يساهم أيضًا في تغييرات وظيفية أخرى مرتبطة بالشيخوخة.
تم تمويل هذا البحث من قبل Wellcome ومؤسسة William B Harrison Foundation.
________________________________
Cellular secrets of aging unlocked by researchers -- ScienceDaily
