زندگی طولانی تر و سالم تر با حذف میتوکندری های معیوب

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در حالی که همه ما آرزوی یک عمر طولانی را داریم، آنچه بیش از همه آرزو می شود دوره طولانی نشاط و سلامتی یا (طول سلامت) است که مقدم بر کاهش اجتناب ناپذیر افزایش سن است. محققان دانشگاه کالیفرنیا در سانتا باربارا کشف کرده اند که ابزارهای مرگ که سلول ها از آن برای خودکشی استفاده می کنند، با احیای بخش های سلولی تخصصی به نام میتوکندری، به زندگی طولانی تر و سالم تر کمک می کنند.

میتوکندری برای همه فعالیت های ما، از حرکت تا فکر، انرژی تولید می کند. این نیروگاه های داخل سلول های ما از باکتری هایی که زمانی آزاد زندگی می کردند نشأت گرفته اند.

جوئل روتمن، پروفسور زیست شناسی مولکولی که آزمایشگاه او این تحقیق را انجام داده است، می گوید: ما نوعی موجود ترکیبی هستیم که از دو اصل و نسب تکاملی مستقل برخاسته ایم: میتوکندری ها که زمانی باکتری بودند و بقیه سلول های اطراف آنها.

این منشأ تکاملی دوگانه به این معنی است که DNA ما در دو بخش جداگانه در هر یک از سلول های ما قرار دارد: هسته، جایی که بیشتر ژنوم ما در آن قرار دارد، و میتوکندری با DNA خود، به عنوان بقایای منشأ باکتریایی آنها.

این تحقیق که اخیراً در مجله eLife منتشر شده است، نشان می دهد که ماشین های بیولوژیکی که به عنوان یک کلید کشنده برای سلول هایی که بالقوه مضر هستند، به عنوان مثال آنهایی که سرطانی می شوند، عمل می کند، DNAهای معیوب میتوکندری را نیز از بین می برد.

میتوکندی ها انرژی تولید می کنند که حیات را حفظ می کند. اما با هر نفس، میتوکندری ها گونه های فعال اکسیژن (مولکول های مضری که به DNA و سایر قسمت های سلول های ما آسیب وارد می کند.) تولید می کنند.

بنابراین، هر چه بیشتر زندگی کنیم، آسیب بیشتری رخ می دهد. این آسیب تولید انرژی توسط میتوکندری را کاهش می دهد و پیامدهای منفی برای سلامت ما دارد. از آنجایی که قلب، ماهیچه ها و مغز بیشترین نیاز را از این منبع انرژی دارند، پیری به طور اجتناب ناپذیری با نارسایی قلبی، از دست دادن عملکرد عضلانی و زوال عقل همراه است.

به گفته Joshi، پیری را می توان نوعی بیماری میتوکندری در نظر گرفت. اگر بتوانیم آسیب های میتوکندریایی را از بین ببریم، طول عمر را بهبود می بخشیم.

تیم تحقیقاتی سیستمی را برای پاکسازی میتوکندری های آسیب دیده با استفاده از یک کرم کوچک به نام C. elegans، که به خاطر پیشرفت های زیادی در زیست پزشکی، از جمله پیشرفت هایی که توسط شش جایزه نوبل شناخته شده است، کشف کردند.

محققان دریافتند که آنزیم هایی که مسئول کشتن سلول ها هستند برای حذف DNA آسیب دیده میتوکندری نیز مورد نیاز هستند. در غیاب این آنزیم ها، میتوکندری های معیوب روی هم انباشته می شوند.

روتمن و همکارانش متوجه شدند، اگرچه برخی از همان پروتئین ها درگیر هستند، اما روند کلی حذف میتوکندری آسیب دیده با آنچه که معمولاً برای حذف سلول های اضافی استفاده می شود، متفاوت است. جوشی مشاهده کرد: به نظر می رسد که دستگاه مرگ سلولی برای پاکسازی میتوکندری های بد تغییر کاربری داده شده است.آنها با این کار سلامتی را به این نیروگاه های حیاتی باز می گرداند.

به عنوان یک انسان، شما DNA میتوکندری خود را منحصراً از مادر خود به ارث برده اید و همین امر در مورد حیوانات مورد استفاده در مطالعه نیز صادق است. دانشمندان دریافتند که بار میتوکندری های معیوب در مادران با افزایش سن افزایش می یابد. روتمن گفت: متأسفانه میتوکندری بدی که در مادران با افزایش سن ایجاد می شود به فرزندانشان نیز منتقل می شود.

با این حال، خبر خوب این است که امکان کاهش تجمع و وراثت میتوکندری های معیوب وجود دارد: محققان دریافتند که یک تغییر ژنی که باعث کندتر شدن سن حیوانات و افزایش طول عمر آنها می شود، این مشکلات را کاهش می دهد.

روتمن، که همچنین مدیر مؤسس مرکز پیری و طول عمر در UCSB است، خاطرنشان کرد: به نظر می رسد کند کردن (ساعت پیری) باعث می شود که میتوکندری های معیوب تجمع کندتر، و این احتمال را افزایش می دهد که مداخلات ضد پیری می تواند منجر به میتوکندری سالم تر شود..

این اکتشافات به استراتژی های آینده برای حذف میتوکندری های معیوب و جوان سازی سلول ها اشاره می کنند و راه را برای سال های بیشتر زندگی پر جنب و جوش و عاری از بیماری برای همه ما هموار می کنند.