زیرزمینی پر از کرم راز های پیری را روشن می سازد

زیرزمینی پر از کرم راز های پیری را روشن می سازد

۱۱ مهر ۱۴۰۱ - ۱۴:۴۵ زمان مطالعه : 7 دقیقه
سرویس علم و فناوری - ماشین طول عمر در هر ساعت ده‌ها هزار حیوان یکسان را اسکن می‌کند تا متوجه شود چرا برخی از کرم‌ها بسیار طولانی‌تر از کرم‌های دیگر عمر می‌کنند.

به گزارش سرویس علم و فناوری برخط نیوز به نقل از فرارو - نه چندان دور از ساحل محبوب بارسلونتا در بارسلونا در اسپانیا یک اتاق زیرزمینی دارای ۳۵ اسکنر اداری وجود دارد که در اتاق های یخچالی نگهداری می شوند.

به گزارش فرارو به نقل از ال پائیس، "نیکلاس استروستروپ" زیست شناس آمریکایی نگهدارنده کلید در این مکان عجیب و غریب است که در آن صدای دستگاه تهویه مطبوع بسیار قدرتمندی به گوش می رسد. او می گوید:"این دستگاه طول عمر است"! او با دقت در یکی از دستگاه های اسکن را باز می کند.

در داخل آن صد ها کرم وجود دارند. صد ها مورد دیگر نیز در دستگاه دیگری دیده می شوند. او تخمین می زند که بیش از ۲۰ هزار کرم در اتاق وجود دارند. جوان ترین کرم ها به حرکت ادامه می دهند و بیقرار هستند تا محیط پیرامونی خود را کشف کنند.

زمانی که از طریق میکروسکوپ به پیرترین کرم نگاه می کنید بی حرکت، چروکیده و در انتظار مرگ است. به راحتی احساس سرگیجه می کنید. استروستروپ ادعا می کند که این ماشین غیرمعمول می تواند اسرار پیری را در انسان فاش کند.

این دانشمند موضوع شگفت انگیزی را به اشتراک می گذارد: در پیری عوامل تصادفی زیادی وجود دارند و هیچ ارتباطی به ژنتیک ندارند. یک فرد می تواند می تواند در ۶۰ سالگی بمیرد در حالی که دوقلو های همسان آن به ۹۰ سالگی می رسند.

او توضیح می دهد که کرم هایش چندان متفاوت از انسان ها نیستند. آنان موجودات کوچکی هستند و به سختی یک میلی متر طول دارند با تعدادی بسیار مضحک و دقیق از سلول: ۹۵۹ عدد نه بیش تر و نه کم تر، جدای از تخمک و اسپرم ها. یک فرد انسانی از ۳۰ تریلیون سلول تشکیل شده است.

زیرزمینی پر از کرم راز های پیری را روشن می سازد

با این وجود، کرم ها علیرغم اندازه کوچک شان همه چیز دارند: دهان، مقعد، سیستم عصبی با ۳۰۲ نورون، پوست، ژن ها و ماهیچه ها.

این زیست شناس که پیری را با بازی رولت مقایسه می کند در تلاش است تا قونین مرموز آن را کشف کند. دستگاه طول عمر او هر ساعت از تولد تا مرگ کرم ها را اسکن می کند.

کرم ها معمولا حدود ۱۸ روز زندگی می کنند، اما دانشمندان انواع آزمایش ها را انجام می دهند تا ببینند چه اتفاقی رخ می دهد: رژیم غذایی کرم ها را تغییر می دهند، به آنان استرس وارد می کنند، به آنان دارو می دهند، ژن های شان را اصلاح می کنند، آنان را در معرض عوامل بیماری زا قرار می دهند و دمای محیط زندگی کرم ها را افزایش یا کاهش می دهند. استروستروپ به تجربه های پیشین اشاره می کند.

او با میلیون ها کرم کار کرده و برخی از آن کرم ها را به خاطر می آورد که ۵۰ روز زندگی کرده بودند که معادل ۲۲۵ سال زندگی یک انسان است. پرسش این است که چرا آن کرم ها برای مدت زمانی طولانی زندگی کردند در حالی که سایر کرم های همسان شان نتوانستند در این بازه زمانی زندگی کنند؟ دانشمندان هنوز علت این موضوع را نمی دانند.

استروستروپ زمانی که دانشجوی دکتری ۲۲ ساله در دانشگاه هاروارد بود ایده ماشین طول عمر را مطرح کرد. او که پول لازم برای خرید میکروسکوپ های خودکار گران قیمت را نداشت به فروشگاهی رفت و یک اسکنر اداری معمولی خرید.

اولین بار که یک کرم را اسکن کرد از وضوح تصویر شگفت زده شد. او با سرمایه ای ناچیز توانست هزاران جانور را به طور همزمان مورد مطالعه قرار دهد.

اولین نتایج پژوهش او در سال ۲۰۱۶ میلادی در نشریه "نیچر" منتشر شد. داده ها شگفتی آور بودند. گروه های زیادی از کرم های یکسان در هر آزمایش کم و بیش زندگی می کردند، اما همواره یک الگو وجود داشت: در همان گروه برخی از کرم ها بیش از سایر کرم ها عمر می کردند. یک عامل تصادفی ثابت در روند پیری وجود داشت.

زیرزمینی پر از کرم راز های پیری را روشن می سازد

تیم تحت هدایت استروستروپ اکنون فراتر رفته و علاوه بر طول عمر عامل دیگری را بررسی کرده است: مدت زمانی که کرم ها حرکت شدید و قوی خود را حفظ می کنند.

ایده شهودی این است که حیوانات و هم چنین انسان ها دارای سن بیولوژیکی هستند که می تواند متفاوت از سن واقعی آنان باشد یا نباشد. یک فرد ممکن است بر اساس تاریخ تولدش ۷۰ سال سن داشته باشد، اما سلول های او می توانند شبیه یک فرد ۵۵ ساله باشند.

آزمایش استروستروپ موضوع دیگری را نشان می دهد که کاملا متفاوت است. کرم هایی که برای مدت طولانی تری حرکت شدید خود را حفظ می کنند که بازتابی از زندگی سالم است طول عمر بیش تری نیز دارند. با این وجود، تفاوت های آماری نشان می دهند که آن دو متغیر هایی مستقل هستند.

نتیجه مطالعه استروستروپ که به تازگی در مجله تخصصی PLOS Computational Biology منتشر شده به این موضوع اشاره می کند که کرم ها دست کم دو سن بیولوژیکی یا زیستی دارند: یک سن که پایان حرکت شدید را تعیین می کند و دیگری که لحظه مرگ را مشخص می سازد. استروستروپ گمان می کند که در واقع به اصطلاح یک "صورت فلکی" از سنین بیولوژیکی وجود دارد بسته به این که کدام قسمت از بدن دیده می شود.

آیا عمر طولانی یک کرم واقعا می تواند کلید پیری انسان را آشکار سازد؟ استروستروپ با تمسخر به پرسش دیگری پاسخ می دهد:"آیا پژوهش پیری در خود انسان می تواند اسرار پیری انسان را آشکار سازد"؟

او استدلال می کند که تکرار آزمایش هایش بر روی انسان ها ده ها سال و حتی شاید قرن ها به طول انجامد. تمرکز فعلی بر روی جستجوی متغیر های دیگری است که به شدت با افزایش سن مرتبط هستند مانند به اصطلاح ساعت اپی ژنتیک که علائم شیمیایی روی DNA است که برای اندازه گیری سن بیولوژیک مورد استفاده قرار می گیرد.

اگر دارویی که برای فرد تجویز می شود روی این ساعت اپی ژنتیک تاثیر بگذارد می توان فرض کرد که روی پیری نیز تاثیرگذار خواهد بود. با این وجود، تایید این موضوع ده ها سال به طول می انجامد.

مطالعه تازه استروستروپ نشان می دهد که این کار به سادگی امکان پذیر نیست. اگر چند سن بیولوژیک وجود داشته باشد یکی از این شاخص ها ممکن است جوانی بیش تر را نشان دهد در حالی که دیگری نشان دهنده سن پیری است. بسیاری از شرکت ها در حال حاضر این آزمایش های بحث برانگیز را برای اندازه گیری سن بیولوژیکی می فروشند.

کرم هایی که استروستروپ از آن استفاده می کند متعلق به گونه های Caenorhabditis elegans هستند که در حال حاضر موضوع محوری آزمایش هایی هستند که برنده سه جایزه نوبل شده اند: دو مورد برای نوبل پزشکی در سال های ۲۰۰۲ و ۲۰۰۶ میلادی و یک مورد شیمی در سال ۲۰۰۸ میلادی.

اولین مورد برای "سیدنی برنر" زیست شناس آفریقای جنوبی بود که در دهه ۱۹۶۰ میلادی درباره DNA در این کرم ها تحقیق کرده بود.

برنر در خاطرات خود نوشته بود:" ژنتیک علم اصلی زیست شناسی است. در واقع این تنها علم است و بقیه راه هایی برای درک عملکرد ژن ها هستند".

"ناتاشا اوسوال" بیوتکنولوژیست هندی و "آندره دل کارمن" عصب شناس اسپانیایی در آزمایشگاه استروستروپ ژن های کرم را در زیرزمین بارسلون غیر فعال می کنند. دل کارمن اشاره می کند که آزمایشگاه های دیگر توانسته اند با یک جهش عمر کرم های خود را ۱۰ برابر افزایش دهند. او تاکید می کند که طول عمر بسیار "انعطاف پذیر" است.

"کارلوس لوپز اوتین" متخصص پیری در دانشگاه اویدو در اسپانیا خاطر نشان می سازد که آزمایش جدید استروستروپ "همبستگی منفی" بین دوره حرکت شدید کرم ها و مدت دوره بعدی را نشان می دهد.

او می گوید:"به عبارت دیگر، حیواناتی که عمر طولانی سالمی دارند شانس مضاعف خواهند داشت و در مرحله کوتاه تری از زوال عملکرد نهایی زندگی می کنند".

"لوپز اوتین" که در این مطالعه مشارکتی نداشته هشدار می دهد که پژوهش های بیش تری در مورد سازوکار مولکولی درگیر برای تایید این که نتیجه آزمایش کرم را می توان به انسان تعمیم داد یا خیر مورد نیاز است.

"کارولینا فلوریان" هماتولوژیست یا خون شناس ایتالیایی پژوهش تازه را مورد تحسین قرار می دهد و تاکید می کند که پیری فرآیند بسیار پیچیده ای است. فلوریان از موسسه تحقیقات بیومدیکال (زیست پزشکی) Bellvitge در بارسلونا می گوید:" همه با سرعت یکسان پیر نمی شوند و سلول ها و بافت های بدن ما حتی می توانند با سرعت های متفاوتی پیر شوند".

او می افزاید:با توجه به پیچیدگی پیری و دشواری هایی که حتی برای تعیین دقیق زمان پیری یک سلول، بافت یا ارگانیسم وجود دارد بسیار آسان است که با عوامل مخدوش کننده مواجه شویم. دقیقا به همین دلیل این مطالعه بر روی کرم ها پیامد های بسیار مهمی برای درک فعلی ما از چگونگی پیش بینی پیری انسان توسط نشانگر های زیستی دارد".

فلوریان جامعه علمی را تشویق می کند که به راه خود ادامه دهند و آزمایش های نوآورانه ای را توسعه دهند که سازوکار های واقعی پیری را نشان می دهد. او می گوید:"ما در حال حاضر کاملا آگاه هستیم که پیری یک فرآیند بیولوژیک است و در نتیجه افزایش طول عمر امکان پذیر می باشد".

منبع : فرارو

اخبار گوناگون در برخط