چگونگی ضعف سلول های عضلانی با افزایش سن

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، تیمی در دانشگاه ناتینگهام ترنت مجموعه کاملی از بیش از 11000 رونوشت ژن را در داخل سلول های عضلانی تجزیه و تحلیل کردند و دریافتند که مسیرهای توسعه، روش های مختلفی که در آن ژن ها با هم برای بازسازی ماهیچه ها کار می کنند، در سلول های پیر ضعیف می شوند. این مطالعه ممکن است به روشن کردن این موضوع کمک کند که چرا با افزایش سن، آسیب عضلانی برای بهبودی بیشتر طول می کشد. محققان رویکرد جدیدی را برای بررسی سلول های عضلانی در شرایط آزمایشگاهی توسعه دادند تا آنها را قادر به مشاهده مکانیسم های مولکولی متفاوتی کند که پیری عضله را تحریک می کند.

محققان توانستند سلول های ماهیچه ای اهداکنندگان را مطالعه کنند، سلول ها را پس از اهدا و جداسازی، از نظر شیمیایی آسیب بزنند، سپس چگونگی بهبود و بازسازی آنها را به سطح اولیه قبل از آسیب ارزیابی کنند. محققان دریافتند با نگاهی به رده های سلولی مشتق شده از یک اهداکننده 20 و 68 ساله، تفاوت های مشخصی در مسیرهای رشد سلول های جوان تر و مسن تر وجود دارد. در حالی که سلول های عضلانی جوان تر به طور کامل پس از آسیب بهبود یافتند، تیم دریافت که در سلول های مسن تر مسیرهای مرتبط با رشد و بازسازی ماهیچه ها همگی نظیم شده بودند. این بدان معناست که ژن ها کمتر چیزی را که نیاز دارند بیان می کنند و سلول ها دیگر نمی توانند آنطور که باید عمل کنند. این به کاهش ظرفیت بازسازی منجر می شود که باعث نازک تر شدن میوتوب ها، سلول هایی که می توانند به طور کامل به فیبر عضلانی تبدیل شوند، است و استحکام آنها را نیز کاهش می دهد. بازسازی عضلانی یک فرآیند بیولوژیکی پیچیده و متعادل است و با افزایش سن بدتر می شود و منجر به کاهش سلامت اسکلتی عضلانی و در برخی موارد بیماری های متابولیک و ژنتیکی می شود.

این مطالعه تا حدودی توضیح می دهد که چرا آسیب های عضلانی ممکن است با افزایش سن بیشتر طول بکشد تا بهبود یابد. ماهیچه های سالم پس از آسیب دیدگی بازسازی می شوند، اما افزایش سن باعث می شود پتانسیل بازسازی و ریکاوری با افزایش سن سخت تر شود. آنچه مشاهده شده است، مسیرهایی که فرآیندهای سلولی و رشد را کنترل می کنند در سلول های مسن تر متفاوت عمل می کنند و تنظیم نمی شوند، به این معنی که هر چه سن ما بالاتر می رود، بازسازی تحت تاثیر قرار می گیرد. با این حال، اگر بتوانیم این مسیرها را درک کنیم، به طور بالقوه می توانیم درمان ها و مداخلات جدیدی را برای کاهش مشکل شناسایی کنیم.

محققان در این مطالعه رویکرد جدیدی برای ارزیابی بازسازی عضلانی ایجاد کردند که شامل یک تکنیک پیشرفته به نام توالی یابی RNA است. کاهش بسیار واضح ظرفیت بازسازی و بازیابی ضعیف سلول های پیر وجود دارد و محققان توانستند عوامل زمینه ساز این اختلال را بیشتر درک کنیم. مطالعه اخیر، بازسازی سلول های عضلانی را در طول عمر بررسی می کند و این به نوبه خود می تواند کلیدی برای کشف دارو در آینده برای بیماری های مرتبط با پیری عضلانی باشد.