سگ های مسن زودتر پیر می شوند. دانشمندان ممکن است دلیل آن را کشف کرده باشند

علیرغم طول عمر کوتاه سگ ها، این دوره در نژادهای مختلف بسیار متفاوت است. برخی از نژادها به ندرت بیش از 10 سال عمر می کنند، در حالی که برخی دیگر می توانند بیش از 25 سال عمر کنند.

طول عمر هر سگ به عوامل مختلفی بستگی دارد، اما به طور کلی، نژادهای کوچکتر بیشتر عمر می کنند.

در یک مطالعه جدید، محققان توانسته اند بخشی از دلیل این پدیده را روشن کنند. یافته‌های آنها اطلاعات ژنتیکی جدیدی را در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد که نه تنها ممکن است به افزایش طول عمر سگ‌ها، بلکه انسان‌ها نیز کمک کند.

این موضوع در نگاه اول عجیب به نظر می رسد; به خصوص از آنجایی که در سطح گونه، پستانداران بزرگتر تمایل به عمر طولانی تری دارند. به عنوان مثال، بیشتر موش ها تنها چند سال عمر می کنند، در حالی که انسان ها و فیل ها به راحتی به سن 60 سالگی می رسند و نهنگ های قطبی غول پیکر حتی تا 200 سال عمر می کنند.

با این حال، وقتی اندازه بدن و طول عمر را در بین اعضای یک گونه مقایسه می کنیم، این رابطه اغلب از بین می رود یا حتی معکوس می شود. این بدان معنی است که حیوانات کوچکتر از همتایان بزرگتر خود بیشتر عمر می کنند.

این الگو در سگ ها نیز دیده می شود. نژادهای بزرگ تمایل به رشد سریع‌تری دارند، بیشتر مستعد ابتلا به بیماری‌های مرتبط با افزایش سن هستند و زودتر می‌میرند. با وجود شیوع این الگو، مکانیسم های مولکولی پشت آن هنوز به خوبی شناخته نشده است.

نوح اسنایدر مکلر، زیست شناس تکاملی در دانشگاه ایالتی آریزونا و نویسنده اصلی این مطالعه، می گوید:

سگ ها به دلیل تفاوت چشمگیر در طول عمر در بین اعضای یک گونه، مدلی عالی برای درک فرآیند پیری در اختیار ما قرار می دهند. تحقیقات گسترده‌تر در سال‌های اخیر برخی از ابهامات مربوط به روند پیری سگ‌ها را برطرف کرده و درک دانشمندان را از مفهوم “سال سگ” دقیق‌تر کرده است. با این حال هنوز سوالات زیادی در این زمینه وجود دارد.

محققان امیدوارند با بررسی عمیق تر این موضوع، اطلاعات جدیدی در مورد روند پیری به دست آورند که ممکن است فراتر از دنیای سگ ها قابل اجرا باشد.

اسنایدر مکلر می گوید:

از آنجایی که سگ‌ها حیوان خانگی هستند، می‌توانند الگوی قدرتمندی برای مطالعه سلامت انسان نیز باشند و یافته‌های حاصل از تحقیقات آنها کاربرد مستقیمی در این زمینه دارد.

زندگی مشترک با انسان ها باعث می شود که محیط و تجربیات مشترکی داشته باشیم. از سوی دیگر، عشق ما به حیوانات خانگی ما را به ارائه غذا، ورزش و مراقبت های پزشکی مادام العمر سوق می دهد. به همین دلیل، می‌توانیم بسیاری از یافته‌های حاصل از مطالعه این حیوانات با عمر کوتاه‌تر را به انسان تعمیم دهیم.

برای انجام این مطالعه، محققان داده های 894 سگ شرکت کننده در پروژه پیری سگ را برای شناسایی الگوهای متیلاسیون DNA در سرتاسر ژنوم آنها تجزیه و تحلیل کردند.

متیلاسیون DNA یکی از مکانیسم های مهم اپی ژنتیکی است که می تواند نحوه عملکرد ژن ها را بدون تغییر توالی DNA تنظیم کند. تحقیقات قبلی نشان داده است که متیلاسیون DNA می تواند به عنوان یک نشانگر زیستی برای بررسی روند پیری و تنظیم فعالیت ژن استفاده شود.

تحقیقات جدید همچنین نشان داد که میزان متیلاسیون DNA با افزایش سن سگ ها کاهش می یابد. این کاهش به ویژه در توالی های DNA متحرک به نام ترانسپوزون ها یا “ژن های پرش” مشهود است. این توالی ها می توانند در داخل ژنوم حرکت کنند یا از خودشان کپی کنند.

به گفته نویسندگان این مطالعه، تفاوت در میزان پیری سگ ها ممکن است تا حدی به گروه خاصی از ژن های جهش یافته به نام LINE1 مربوط باشد. این توالی‌ها هنگام انتقال به ژنوم می‌توانند به DNA آسیب برسانند. خطری که بدن معمولاً با کمک متیلاسیون DNA کنترل می کند.

نتایج نشان داد که بیش از 40 درصد از بخش‌های ژنوم مربوط به LINE1 با افزایش سن سگ‌ها متیلاسیون خود را از دست می‌دهند. البته سرعت این کاهش در سگ های مختلف یکسان نیست.

این فرآیند در نژادهای بزرگتر بسیار سریعتر اتفاق می افتد. به طوری که آنها هر سال حدود 35 درصد بیشتر از نژادهای کوچکتر متیلاسیون LINE1 خود را از دست می دهند.

اسنایدر مکلر می گوید:

یافته‌های ما نشان می‌دهد که تنظیم اپی ژنتیکی عناصر قابل انتقال، به‌ویژه LINE1، یکی از عوامل تعیین‌کننده اصلی نرخ پیری سگ‌های مختلف است.

بلیز مارینر، زیست‌شناس تکاملی در دانشگاه ایالتی آریزونا و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه، همچنین می‌افزاید:

این یکی از واضح ترین نشانگرهای مولکولی است که هنوز با رابطه شناخته شده بین اندازه بدن و طول عمر سگ ها مطابقت ندارد. یافته‌ها نشان می‌دهد که پیری سریع‌تر سگ‌های مسن ممکن است حداقل تا حدی به کاهش کنترل بدن بر روی این ژن‌های جهش‌یافته مرتبط باشد.

محققان تاکید می کنند که تحقیقات بیشتری برای تایید این یافته ها مورد نیاز است. با این حال، نتایج کنونی رابطه معنی داری را بین متیلاسیون DNA، روند پیری و طول عمر در سگ ها نشان می دهد. این تحقیق همچنین به تفاوت‌های مربوط به جنسیت در روند پیری اشاره می‌کند که بیشتر در کروموزوم X متمرکز است و نیاز به بررسی بیشتر دارد.

تیم تحقیقاتی در مقاله خود می نویسد:

ما دریافتیم که سگ هایی که سن اپی ژنتیک آنها بالاتر از حد انتظار بود، خطر مرگ و میر بیشتری داشتند. این نشان می دهد که متیلاسیون DNA می تواند تفاوت های بیولوژیکی واقعی را در روند پیری ثبت کند.

محققان همچنین دریافتند که سگ‌های مسن‌تر، سگ‌های نر و حیوانات جوان‌تر الگوهای مولکولی مرتبط با پیری اپی ژنتیکی را تسریع می‌کنند.

کمک به سگ‌ها برای زندگی طولانی‌تر به خودی خود یک هدف ارزشمند است. به خصوص با توجه به اهمیت این حیوانات برای انسان و جایگاه ویژه ای که در زندگی میلیون ها انسان دارند. با این حال، محققان بر این باورند که یافته های آنها ممکن است اسرار گسترده تری را در مورد روند پیری در پستانداران آشکار کند. رازهایی که مستقیماً به نفع انسان خواهد بود.

اسنایدر مک الدر در پایان تاکید کرد:

تحقیقات ما نشان می دهد که عناصر قابل جابجایی ممکن است بخشی اساسی از فرآیند پیری در بین پستانداران باشد. اگر این فرضیه درست باشد، هدف قرار دادن این عناصر یا مکانیسم‌های تنظیمی آنها می‌تواند یک راه امیدوارکننده برای توسعه درمان‌های آینده با هدف افزایش طول عمر سالم انسان‌ها باشد.