مطالعه جدید: قلب‌های قدیمی پس از پیوند به قلب‌های جوان‌تر از نظر بیولوژیکی جوان‌سازی می‌شوند

به همین دلیل، می توان تصور کرد که بین قلب و بدنی که در آن قرار دارد، ارتباط ناگسستنی وجود دارد و تغییراتی که بر یکی تأثیر می گذارد، ناگزیر بر دیگری نیز تأثیر می گذارد.

اما مقاله ای که اخیراً منتشر شده است تصویر متفاوتی را نشان می دهد. وقتی قلب از بدن اصلی جدا می شود و به بدن دیگری منتقل می شود، ظاهراً اتفاق قابل توجهی رخ می دهد. قلب‌های مسن‌تر پیوند شده به گیرندگان جوان‌تر نشانه‌هایی از جوان‌سازی بیولوژیکی را نشان می‌دهند. در مقابل، قلب‌های جوان پیوند شده به بدن افراد مسن‌تر علائم پیری را سریع‌تر نشان می‌دهند.

این یافته جالب نتیجه تحقیقاتی است که توسط جسی پوگانیک، زیست شناس مولکولی از دانشکده پزشکی هاروارد انجام شده است. نتایج نشان می دهد که سن بیولوژیکی یک اندام کاملا درونی و مستقل از محیط بدن نیست و بدن میزبان می تواند تاثیر بسزایی بر آن داشته باشد.

به گفته محققان، این کشف ممکن است در آینده جان افراد بیشتری را نجات دهد. زیرا می تواند محدودیت های سنی فعلی اهداکنندگان را کاهش دهد و تعداد قلب های موجود برای بیماران پیوندی را افزایش دهد.

ما معمولاً سن را با تعداد سال‌هایی که یک موجود زنده زندگی کرده است تعریف می‌کنیم، اما سن تقویمی تنها بخشی از فرآیند پیچیده پیری است.

بخش مهم دیگر پیری بیولوژیکی است. مجموعه ای از تغییرات مولکولی و فیزیولوژیکی که با افزایش سن در بدن جمع می شود. این تغییرات لزوماً با همان سرعتی که سال های تقویم می گذرد انجام نمی شود و حتی در بین افراد مختلف متفاوت است.

دانشمندان روش های مختلفی را برای تخمین سن بیولوژیکی توسعه داده اند. یکی از پرکاربردترین روش‌ها، ساعت‌های اپی ژنتیک هستند که الگوهای خاصی از برچسب‌های شیمیایی به نام گروه‌های متیل روی DNA را کنترل می‌کنند.

جسی پوگانیک و همکارانش می‌خواستند بدانند که آیا این ساعت‌های بیولوژیکی پس از پیوند عضوی به بدنی بسیار مسن‌تر یا جوان‌تر از بدن اصلی‌اش تغییر می‌کنند یا خیر. برای پاسخ به این سوال، محققان ابتدا سراغ موش ها رفتند. آنها با استفاده از یک روش شناخته شده، پیوند قلب را روی موش انجام دادند. در این روش قلب اصلی حیوان گیرنده در بدن باقی می ماند و قلب اهدا کننده به رگ های خونی گردن متصل می شود.

این روش به حیوان اجازه می دهد تا زنده بماند و محققان عواقب پیوند را بررسی کنند. در این آزمایش، تمرکز اصلی بر رابطه دو طرفه بین تأثیر احتمالی بدن بر قلب پیوندی و تأثیر قلب پیوندی بر بدن بود.

این گروه تحقیقاتی بین موش های سنین مختلف پیوند انجام دادند. در بخشی از آزمایش، یک قلب جوان به یک موش پیر و یک قلب پیر به یک موش جوان منتقل شد. علاوه بر این موارد، پیوند بین موش های هم سن نیز انجام شد تا مبنایی برای مقایسه وجود داشته باشد.

چهار تا شش ماه بعد، دانشمندان سطوح متیلاسیون DNA در قلب‌های پیوندی، قلب اصلی موش‌ها، کبد و نمونه‌های خون آنها را بررسی کردند. نتایج در این مرحله بسیار قابل توجه بود. در موش‌های جوانی که قلب‌های پیر دریافت کردند، و همچنین موش‌های پیری که قلب‌های جوان دریافت کردند، اندام پیوند شده شروع به مطابقت با سن بیولوژیکی بدن جدید خود کرد.

قلب‌های پیر در موش‌های جوان نشانه‌هایی از جوان شدن را نشان می‌داد. از سوی دیگر، قلب‌های جوان در بدن موش‌های پیر نشانه‌هایی از افزایش سن بیولوژیکی سریع‌تر را نشان دادند.

جالب اینجاست که به نظر می رسید این اثر بیشتر یک طرفه است. سن بیولوژیکی قلب، کبد و خون اصلی موش‌های دریافت‌کننده تا حد زیادی تحت تأثیر سن قلب اهداکننده قرار نگرفت. به نظر می رسید که قلب پس از ورود به محیط جدید تا حدودی سن زیستی محیط جدید خود را می پذیرد.

با وجود شباهت هایی که برای اهداف تحقیقاتی خبرجو است، موش ها اساساً با انسان ها متفاوت هستند. دانشمندان نمی توانند فقط قلب دومی را در بدن انسان بگذارند تا این موضوع را بررسی کنند و عواقب آن را مشاهده کنند. با این حال، انسان‌ها به طور مرتب در دنیای واقعی تحت پیوند عضو قرار می‌گیرند و این روش‌ها سوابق پزشکی و نمونه‌های بافتی ارزشمندی را تولید می‌کنند که می‌توانند به صورت گذشته‌نگر بررسی شوند.

پوگانیک و همکارانش نمونه های بایگانی شده بافت قلب را از 11 گیرنده پیوند به دست آوردند. این نمونه ها از بیوپسی های گرفته شده در طول مراقبت های پس از پیوند به دست آمد.

سن این بیماران با اهداکنندگان تفاوت معنی داری داشت. در این مجموعه برخی از گیرندگان تا 24 سال از اهداکنندگان خود جوانتر بودند و از سوی دیگر برخی افراد تا 50 سال از اهداکنندگان خود بزرگتر بودند.

هنگامی که محققان به متیلاسیون DNA این نمونه ها نگاه کردند، تقریباً همان الگوی را دیدند که قبلاً در موش ها دیده شده بود. سن بیولوژیکی قلب‌های پیوند شده بیشتر با سن گیرندگان مرتبط بود تا سن اهداکنندگان.

قلب پیر پس از انتقال به فرد جوان‌تر، نشانه‌هایی از جوان‌سازی بیولوژیکی را نشان داد. در حالی که یک قلب جوان پیوند شده به قلب مسن‌تر از نظر بیولوژیکی مسن‌تر از سن تقویمی آن به نظر می‌رسید.

البته این مطالعه انسانی تنها شامل 11 بیمار بود، اما شباهت نتایج آن با آزمایش های انجام شده روی موش برای محققان امیدوارکننده بود.

عملکرد قلب و ارتباط آن با سن گیرنده

سپس محققان به دنبال یافتن شواهد بیشتری فراتر از نشانگرهای مولکولی بودند یا خیر. نشانگرهایی که نیاز به نمونه برداری از بافت دارند.

اطلاعات مورد نیاز در سایر سوابق مراقبت پس از پیوند موجود بود. این داده ها شامل گزارش های دقیق در مورد عملکرد قلب و آمادگی جسمانی صدها گیرنده قلب بود که یک سال پس از پیوند جمع آوری شد. نتایج این بخش نیز همین الگو را نشان داد.

هنگامی که محققان سوابق را تجزیه و تحلیل کردند، دریافتند که چندین ویژگی ساختاری و عملکردی قلب‌های پیوند شده بیشتر با سن گیرندگان مرتبط است تا سن اهداکنندگان.

واضح ترین اثرات در عملکرد ورزشی مشاهده شد. با افزایش سن گیرنده، ظرفیت عملکردی و همچنین حداکثر میزان مصرف اکسیژن کاهش یافت و این فرآیند مستقل از سن قلب اهدایی بود.

به گفته محققان، این یافته ها می تواند بر نحوه انتخاب قلب برای پیوند در آینده تأثیر بگذارد. اگرچه هیچ محدودیت سنی رسمی برای اهداکنندگان قلب وجود ندارد، معمولا قلب های جوان تر ترجیح داده می شوند. محققان خاطرنشان می کنند که توصیه می شود اهداکنندگان زیر 45 سال باشند و تعداد کمی از مراکز پیوند به طور معمول قلب افراد بالای 50 سال را می پذیرند.

با این حال، اگر یک قلب سالخورده بتواند برخی از خواص بیولوژیکی مربوط به سن خود را پس از پیوند به بدن جوان از دست بدهد، سن تقویمی به تنهایی نمی تواند ظرفیت واقعی اندام را برای پیوند تعیین کند.

محققان بر این باورند که این در نهایت امکان استفاده از قلب‌های اهداکننده مسن‌تر را برای گیرندگان جوان‌تر افزایش می‌دهد و به گسترش مجموعه محدود اعضای قابل پیوند کمک می‌کند.

سوالاتی که هنوز بی پاسخ مانده است

با وجود این نتایج، بسیاری از موضوع ناشناخته باقی مانده است. مهم ترین مسئله این است که مطالعه حاضر نشان نمی دهد که آیا جوان سازی ظاهری قلب های پیر منجر به نتایج بهتر و طولانی مدت برای بیماران می شود یا خیر.

همچنین هنوز مشخص نیست که این تغییر با چه سرعتی در انسان اتفاق می افتد، چقدر طول می کشد و آیا سایر اعضای پیوندی دچار چنین تغییری می شوند یا خیر. برای پاسخ به این سوالات به مطالعات بیشتری نیاز است.

مکانیسم دقیق تأثیر بدن گیرنده بر قلب پیوندی هنوز نامشخص است. با این حال، محققان به سرنخ احتمالی در مورد فعالیت ژن‌ها در قلب پیوندی موش‌ها دست یافتند.

تغییرات مربوط به فرآیندهای میتوکندری و متابولیک بارزتر بود. این نشان می دهد که چنین مسیرهایی ممکن است در انتقال ویژگی های مرتبط با پیری بین یک اندام و بدن جدید آن نقش داشته باشند.

این مطالعه گام مهمی برای روشن شدن یک پدیده جالب تلقی می شود، اما هنوز مراحل تحقیقاتی زیادی برای رسیدن به یک نتیجه قطعی باقی مانده است.

محققان هنوز امیدوارند که یافته های آنها در نهایت به گزینه های بهتری برای بیماران نیازمند پیوند منجر شود:

این مطالعه موش با دقت کنترل شده، همراه با داده‌های انسانی کنترل‌شده با کیفیت گسترده در مورد متیلاسیون DNA، شواهد قانع‌کننده‌ای را ارائه می‌کند که از هماهنگ‌سازی سن بافت‌هایی که در معرض محیط‌های مختلف سیستمی پیری قرار دارند، پشتیبانی می‌کند.