موجود دریایی کوچک سرنخ های جدیدی برای بازسازی و پیری ارائه می دهد

بینش‌هایی در مورد شفا و پیری توسط محققان مؤسسه ملی بهداشت و همکارانشان کشف شد که بررسی کردند چگونه یک موجود دریایی کوچک یک بدن کاملا جدید را فقط از دهان خود بازسازی می‌کند. محققان توالی RNA را از Hydractinia symbiolongicarpus، حیوان کوچک لوله ای شکل که روی پوسته خرچنگ های گوشه نشین زندگی می کند. درست همانطور که هیدراکتینیا محققان شروع به بازسازی اجسام جدید کردند، محققان یک امضای مولکولی مرتبط با فرآیند بیولوژیکی پیری را شناسایی کردند که به عنوان پیری نیز شناخته می شود. بر اساس مطالعه منتشر شده در گزارش های سلولی، هیدراکتینیا نشان می دهد که فرآیندهای بیولوژیکی اساسی درمان و پیری در هم تنیده شده اند و دیدگاه جدیدی در مورد چگونگی تکامل پیری ارائه می دهند.

دکتر چارلز روتیمی، مدیر تحقیقات درون دانشگاهی، گفت: «مطالعاتی مانند این که زیست‌شناسی موجودات غیرمعمول را بررسی می‌کنند، هم نشان می‌دهند که بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی جهانی هستند و هم چقدر ما باید در مورد عملکرد، روابط و تکامل آنها درک کنیم.» برنامه در موسسه ملی تحقیقات ژنوم انسانی (NHGRI)، بخشی از NIH. چنین یافته‌هایی پتانسیل زیادی برای ارائه بینش‌های جدید در مورد زیست‌شناسی انسان دارند.»

گره‌گشایی از ریشه‌های تکاملی فرآیندهای بیولوژیکی اساسی، مانند پیری و بهبودی، برای درک سلامت و بیماری انسان ضروری است. انسان ها تا حدودی ظرفیت بازسازی دارند، مانند التیام استخوان شکسته یا حتی رشد مجدد کبد آسیب دیده. برخی دیگر از حیوانات، مانند سمندر و گورخرماهی، می توانند جایگزین کل اندام ها شوند و اندام های مختلف را دوباره پر کنند. با این حال، حیوانات با بدن ساده، مانند هیدراکتینیا، اغلب دارای شدیدترین توانایی های بازسازی هستند، مانند رشد یک بدن کاملا جدید از یک قطعه بافت.

نقش احیا کننده برای پیری در مقابل یافته های سلول های انسانی است.

بیشتر مطالعات در مورد پیری مربوط به التهاب مزمن، سرطان و بیماری های مرتبط با افزایش سن است. به طور معمول، در انسان، سلول های پیر می مانند و این سلول ها باعث التهاب مزمن و القای پیری در سلول های مجاور می شوند. از حیواناتی مانند هیدراکتینیاما می‌توانیم یاد بگیریم که چگونه پیری می‌تواند مفید باشد و درک خود را از پیری و بهبودی گسترش دهیم.”

اندی باکسوانیس، Ph.D.، دانشمند ارشد در NHGRI و نویسنده مطالعه

پیش از این، محققان دریافتند که هیدراکتینیا دارای گروه خاصی از سلول های بنیادی برای بازسازی است. سلول های بنیادی می توانند به انواع دیگر سلول ها تبدیل شوند و بنابراین برای ایجاد قسمت های جدید بدن مفید هستند. در انسان، سلول‌های بنیادی عمدتاً در رشد عمل می‌کنند، اما ارگانیسم‌های بسیار احیاکننده مانند هیدراکتینیا از سلول های بنیادی در طول عمر خود استفاده کنند. هیدراکتینیا سلول های بنیادی محرک بازسازی خود را در تنه پایینی بدن خود ذخیره می کند. با این حال، هنگامی که محققان دهان را خارج می کنند -; قسمتی دور از محل زندگی سلول های بنیادی – دهان یک بدن جدید رشد می کند. برخلاف سلول‌های انسانی که در سرنوشت خود قفل شده‌اند، سلول‌های بالغ برخی از ارگانیسم‌های بسیار احیاکننده می‌توانند در صورت زخمی شدن ارگانیسم به سلول‌های بنیادی بازگردند، اگرچه این فرآیند به خوبی درک نشده است. بنابراین محققان این نظریه را مطرح کردند هیدراکتینیا باید سلول های بنیادی جدیدی تولید کند و به دنبال سیگنال های مولکولی باشد که می تواند این فرآیند را هدایت کند.

زمانی که توالی RNA به پیری اشاره کرد، محققان ژنوم آن را اسکن کردند هیدراکتینیا برای توالی هایی مانند ژن های مرتبط با پیری در انسان. از سه ژنی که آنها شناسایی کردند، یکی در سلول‌های نزدیک به محل بریده شدن حیوان “روشن” شد. زمانی که محققان این ژن را حذف کردند، توانایی حیوانات برای ایجاد سلول های پیر مسدود شد و بدون سلول های پیر، حیوانات سلول های بنیادی جدیدی ایجاد نکردند و قادر به بازسازی نبودند.

محققان سلول های پیر را در آن ردیابی کردند هیدراکتینیا برای یافتن اینکه چگونه این حیوان اثرات مضر پیری را دور می زند. به طور غیرمنتظره ای، حیوانات سلول های پیری را از دهان خود خارج کردند. در حالی که انسان نمی تواند به این راحتی از شر سلول های پیر خلاص شود، نقش ژن های مرتبط با پیری در هیدراکتینیا نشان می دهد که روند پیری چگونه تکامل یافته است.

ما انسان ها آخرین بار با یک اجداد مشترک بودیم هیدراکتینیا – و خویشاوندان نزدیک آن، چتر دریایی و مرجان ها -؛ بیش از 600 میلیون سال پیش، و این حیوانات اصلا پیر نمی شوند. به دلیل این عوامل، هیدراکتینیا می تواند بینش های مهمی در مورد اولین اجداد حیوانی ما ارائه دهد. بنابراین، محققان این نظریه را مطرح می‌کنند که ممکن است باززایی عملکرد اصلی پیری در اولین حیوانات بوده باشد.

دکتر باکسوانیس گفت: «ما هنوز نمی‌دانیم که سلول‌های پیر چگونه باعث بازسازی می‌شوند یا این فرآیند چقدر در قلمرو حیوانات گسترده است. “خوشبختانه، با مطالعه برخی از دورترین بستگان حیوانی خود، می‌توانیم برخی از اسرار بازسازی و پیری را کشف کنیم – رازهایی که ممکن است در نهایت باعث پیشرفت رشته پزشکی احیاکننده و همچنین مطالعه بیماری‌های مرتبط با سن شود.”