شاید دانشمندان راهی برای کند کردن روند پیری پیدا کرده باشند

یک مطالعه جدید نشان می‌دهد که چگونه سلول‌های ایمنی پیری توانایی پاکسازی گلبول‌های سفید مرده را از دست می‌دهند و در نتیجه زمینه را برای التهاب و روند پیری فراهم می‌کنند.

محققان گیرنده ای به نام EP2 را شناسایی کرده اند که با افزایش سن در ماکروفاژها تجمع می یابد و توانایی این سلول ها را برای از بین بردن نوتروفیل های پیر کاهش می دهد. نوتروفیل ها رایج ترین نوع گلبول سفید در بدن هستند. وقتی دانشمندان ژن EP2 را در موش‌ها حذف کردند، ده‌ها پروتئین در خون آنها ویژگی‌هایی شبیه به موش‌های جوان نشان دادند. در حالی که چنین تغییری در موش های بدون دستکاری ژنتیکی مشاهده نشد.

نقش سیستم ایمنی در روند پیری

دنیای بیولوژیکی مملو از تهدیداتی است که موجودات زنده در طول تکامل با آن روبرو بوده اند. اجداد انسان امروزی در گذشته با خطرات زیادی روبرو بودند و علاوه بر شکارچیان مجبور بودند از خود در برابر باکتری ها، ویروس ها و سایر عوامل بیماری زا محافظت کنند. تکامل طی میلیون‌ها سال سیستم ایمنی پیچیده‌ای را ایجاد کرد که امروزه از سلول‌ها، بافت‌ها و اندام‌های مختلف تشکیل شده و وظیفه مبارزه با عوامل بیماری‌زا را بر عهده دارد.

با این حال، هیچ سیستم دفاعی کاملی وجود ندارد. در حالی که انسان برخی از ضعف های دفاعی بدن را با استفاده از واکسن ها و آنتی بیوتیک ها جبران کرده است، کاهش عملکرد سیستم ایمنی خود ممکن است یکی از عوامل مهم در روند پیری باشد. یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله Science بر روی ماکروفاژهای ساکن بافت تمرکز دارد. سلول های ایمنی که در اندام های مختلف قرار دارند. با افزایش سن و کاهش عملکرد این سلول ها، نوتروفیل های مرده به جای دفع در خون و بافت ها تجمع می یابند.

کاترین آندریسون، محقق ارشد دانشگاه استنفورد و نویسنده اصلی این مطالعه، گفت:

نوتروفیل های پیر به بافت های ما آسیب می رسانند. پاکسازی این سلول ها برای جلوگیری از التهاب مزمن ضروری است.

برای درک این مکانیسم پیری، توجه به عملکرد قسمت های مختلف سیستم ایمنی ضروری است. نوتروفیل ها یکی از اولین خطوط دفاعی بدن در برابر عفونت هستند و طول عمر بسیار کوتاهی دارند. بنابراین معمولاً بیش از یک روز زنده نمی مانند. گلبول های سفید تنها حدود 1 درصد از حجم خون را تشکیل می دهند، اما بدن تقریباً 100 میلیارد از آنها را هر روز تولید می کند. این سلول ها باید پس از پایان عمر از بدن جمع آوری شوند. زیرا باقی ماندن آنها می تواند باعث اختلال در عملکرد و التهاب مضر شود. وظیفه جمع آوری و حذف آنها بر عهده ماکروفاژها است که گروهی از آنها به طور دائم در بافت های اندام ها حضور دارند.

گیرنده EP2 چگونه با پیری ارتباط دارد؟

تمرکز اصلی محققان بر روی این ماکروفاژهای ساکن بافت است، زیرا این سلول ها هورمون هایی از خانواده پروستاگلاندین ها تولید می کنند. یکی از این هورمون ها PGE2 نام دارد و گیرنده ای به نام EP2 با آن ارتباط برقرار می کند. این گیرنده در فرآیندهای مرتبط با التهاب نقش دارد.

با افزایش سن ماکروفاژهای مقیم بافت، میزان گیرنده های EP2 نیز افزایش می یابد. این تغییر باعث می شود که ماکروفاژها نتوانند مانند قبل نوتروفیل های قدیمی را از بدن خارج کنند. در نتیجه، زنجیره ای از اختلالات تشکیل می شود که منجر به تجمع نوتروفیل های خسته در خون و بافت ها، افزایش التهاب و آسیب سلولی می شود.

به عبارت دیگر، افزایش EP2 در ماکروفاژهای مسن می تواند عملکرد طبیعی سیستم پاکسازی بدن را مختل کند. تجمع نوتروفیل های پیر نیز التهاب مزمن را ترویج می کند و ممکن است یکی از عوامل تشدید کننده تغییرات بیولوژیکی مرتبط با افزایش سن باشد.

برای بررسی دقیق تر این مکانیسم، دانشمندان گروه هایی از موش های پیر و جوان را به صورت ژنتیکی بررسی کردند. در برخی از این موش ها، ژن EP2 حذف شد و گروهی دیگر بدون این تغییر ژنتیکی باقی ماندند. سپس حیوانات هم سن با یکدیگر مقایسه شدند.

نتایج در موش های مسن تفاوت معنی داری داشت. در موش های معمولی، افزایش سن باعث تغییراتی در 71 پروتئین خون شد. اما در موش هایی که ژن EP2 در آنها حذف شده بود، 59 مورد از این پروتئین ها هنوز همان الگوی دوران جوانی خود را داشتند. تعداد قابل توجهی از این پروتئین ها نیز منشا کبدی داشتند. علاوه بر این، علائم پیری نوتروفیل در موش های دارای کمبود EP2 کمتر مشاهده شد.

آندریسون گفت:

کبد یکی از اندام هایی است که حاوی تعداد زیادی ماکروفاژهای ساکن بافت است و نقش مهمی در تغییرات شیمیایی خون مرتبط با افزایش سن دارد. این عضو مرکز اصلی تعیین کننده سرعت متابولیسم بدن است.

محققان همچنین اطلاعات یک پایگاه داده مربوط به انواع سلول های موجود در کبد انسان مبتلا به بیماری های مختلف را بررسی کردند. این مطالعه نشان داد که الگوهای مشابه نتایج به دست آمده در آزمایشات موش در نمونه های انسانی نیز دیده می شود.

علیرغم این یافته ها، تولید دارویی که مستقیماً EP2 را هدف قرار دهد کار آسانی نیست. بسیاری از مسکن های موجود در حال حاضر بر PGE2 تأثیر می گذارند، اما حذف کامل PGE2 گزینه مناسبی در نظر گرفته نمی شود. زیرا این هورمون در هنگام تعامل با گیرنده های دیگر نیز عملکردهای مفیدی در بدن دارد.

بنابراین، گام بعدی برای محققان یافتن روشی است که بتواند به طور انتخابی EP2 را بدون تداخل با عملکردهای خبرجو PGE2 در مسیرهای دیگر هدف قرار دهد.

آندریسون گفت:

ما مدتهاست سعی کرده ایم بفهمیم که چرا پیر می شویم. اکنون حداقل یک دلیل مهم را می دانیم.