يقدم هذا الوحي نظرة ثاقبة حول سبب تقدمنا في العمر وما هي الآلات الخلوية الهامة التي يجب أن نستمر في العمل بها لمكافحة الأمراض المرتبطة بالعمر ، وفقًا لماريا كارولينا فلوريان ، عالمة بيولوجيا الخلايا الجذعية في المعهد الكاتالوني للأبحاث والدراسات المتقدمة والتي لم تشارك في العمل. . بالنسبة إلى فلوريان ، فإنه يقترح إمكانية ابتكار أدوية يمكنها الحفاظ على هذه السيطرة على الخلايا الجذعية. وتقول إنه يبدو مهمًا بشكل خاص ، “بسبب إمكانية استهدافه – القدرة على عكس مسار الشيخوخة”.
درس مختبر Signer خلايا الدم الجذعية المأخوذة من نخاع عظم الفأر. استخلصت باحثة الدكتوراة برناديت تشوا نخاعًا من الفئران الصغيرة (من سن 6 إلى 12 أسبوعًا) وعزلت عدة أنواع من الخلايا – الخلايا الجذعية وكذلك خلايا الدم والمناعة – لمراقبتها خلال مرحلة مبكرة من التطور. بعد ذلك ، باستخدام جزيئات الفلورسنت التي تلتصق بمكونات معينة من الخلية ، تطفلت على كل منها لترى كيف تدير نفاياتها.
تستخدم الخلايا البروتيازومات ، وهي مجمعات بروتينية تحتوي على إنزيمات تقوم على الفور بمضغ البروتينات غير المطوية. لكن مختبر Signer وجد سابقًا أنه ، مثل الخلايا الجذعية العصبية ، لا تعتمد خلايا الدم الجذعية في الفئران الصغيرة على البروتيازوم كثيرًا. في هذه التجربة الجديدة ، وجد Chua و Signer أنه بدلاً من تكسير البروتينات غير المطوية على الفور ، قامت الخلايا الجذعية بإخراجها من الطريق ، وجمعها في أكوام ، مثل ساحات القمامة الصغيرة. في وقت لاحق ، قاموا بتفكيكها بمركب بروتين مختلف يسمى aggresome. يقول سيغنر: “نعتقد أنه من خلال تخزين هذه البروتينات المشوهة في مكان واحد ، فإنهم يحتفظون أساسًا بهذه الموارد عندما يحتاجون إليها”. قد يتيح تجميع أكوام النفايات للخلايا التحكم في وتيرة إعادة تدويرها ، ونتيجة لذلك ، تجنب العيش بسرعة كبيرة أو بطيئة جدًا.
ومع ذلك ، عندما فحصت تشوا بعد ذلك نخاعًا من الفئران البالغة من العمر عامين ، وجدت انهيارًا مروعًا في نظام إدارة النفايات هذا. فقدت الفئران الأكبر سنًا قدرتها على تكوين أغريسومات بشكل كامل تقريبًا – على الأقل 70٪ من الخلايا الجذعية في الفئران الصغيرة تفعل ذلك ، ولكن 5٪ فقط في الفئران المسنة. وبدلاً من ذلك ، استبدلت الفئران القديمة باستخدام المزيد من البروتيازومات ، وهي حركة تشبه صفع إطار احتياطي على سيارة قديمة. يقول سيغنر: “كانت تلك مفاجأة بالتأكيد”.
يعتبر هذا التغيير في آلات التحكم في النفايات خبرا سيئا للخلايا الجذعية. الفئران التي تم تعديلها وراثيًا بحيث لا تخزن نفاياتها كان لديها عدد أقل بأربع مرات من الخلايا الجذعية الباقية في نخاع العظام في سن الشيخوخة. إنه يشير إلى أن هذه الخلايا تتقدم في العمر وتنتهي صلاحيتها بشكل أسرع مما كانت عليه من قبل.
هذا التمييز بين الإنزيمات ، كما يبدو ، قد يكون حاسمًا للجهود المبذولة لتسخير الخلايا الجذعية كعلاجات مضادة للشيخوخة لأنه يتعارض مع الافتراضات السابقة. “لنفترض أنك تريد هندسة خلية جذعية للطب التجديدي” ، كما يقول دان جاروز ، عالم بيولوجيا الأنظمة من جامعة ستانفورد ولم يشارك في هذا العمل. “قبل قراءة هذا ، ربما كنت أعتقد أن الشيء الجيد حقًا هو زيادة نشاط البروتياز.”
ويضيف أن فكرة أن الخلايا الجذعية الشابة والسليمة تتحكم في وتيرة حياتها من خلال جمع الحطام في “مركز تخزين” ، بدلاً من استهلاكها على الفور ، “رائعة جدًا”. يشير هذا إلى أننا بحاجة إلى فهم أكثر دقة لكيفية عمل مراقبة جودة البروتين في الشيخوخة.
