پژوهشگران با بررسی تجمع تدریجی جهشهای سوماتیک در سلولهای بدن، به این نتیجه رسیدهاند که این تغییرات ژنتیکی ممکن است یکی از محدودیتهای اساسی طول عمر انسان باشند. مدل جدید آنها حداکثر طول عمر انسان را در شرایطی که سایر عوامل پیری کنترل شوند، حدود ۱۹۰ سال برآورد میکند؛ در حالی که نورونها و سلولهای قلبی بهدلیل توان اندک برای جایگزینی، از مهمترین محدودیتهای زیستی طول عمر به شمار میروند.
به گزارش سیناپرس، مقالهای جدید بررسی میکند که چگونه تجمع آهسته جهشهای خاص در DNA بر طول عمر انسان تأثیر میگذارد. این جهشها که جهشهای سوماتیک نامیده میشوند، از بدو تولد در سلولها شروع به تجمع میکنند. این مطالعه نشان میدهد که جهش در انواع خاصی از سلولها، مانند نورونها، ممکن است عامل کلیدی در تعریف حداکثر سن ممکن انسان باشد.
مطابق با مدل ریاضی که دانشمندان ایجاد کردهاند، محققان حداکثر سنی را که یک انسان میتواند به آن برسد، تا حدود ۱۹۰ سال محاسبه کردند. طبق مقاله جدید، تغییرات ژنتیکی که در طول زندگی ما رخ میدهند، محدودیت های حیاتی طول عمر ایجاد میکنند. نویسندگان معتقدند که این امر، حد بالای طول عمر انسان را حدود ۱۹۰ سال تعیین میکند.
در سال ۲۰۲۳، مقالهای ۱۲ نشانه پیری را شرح میدهد. این نشانهها شامل افزایش احتمال جهشهای ژنتیکی هنگام تقسیم سلول، ناتوانی در مدیریت تولید و نگهداری پروتئین و اختلال عملکرد میتوکندری است.
برخی از این ۱۲ نشانه از نظر تئوری برگشتپذیر هستند. به عنوان مثال، یکی از نشانههای پیری بیولوژیکی، کاهش طول تلومر (کلاهکهای محافظ در انتهای توالیهای DNA که از درهمتنیدگی جلوگیری میکنند) است.
برخی مداخلات میتوانند از کوتاه شدن تلومر جلوگیری کنند، که از لحاظ تئوری می تواند طول عمر را افزایش دهد. با این حال، همانطور که نویسندگان مقاله جدید توضیح میدهند، “درمانهای واقعی طول عمر هنوز پدیدار نشدهاند.”
جهشهای سوماتیک تغییراتی در کد ژنتیکی هر سلولی در بدن، به جز سلولهای زایا (اسپرم و تخمک) هستند. آنها بخش اجتنابناپذیری از تقسیم سلولی هستند و در سراسر بدن و زندگی ما رخ میدهند. گاهی اوقات، آنها بواسطه قرار گرفتن در معرض عواملی مانند دود دخانیات یا نور ماوراء بنفش ایجاد میشوند.
برخی از جهشهای سوماتیک خیلی مخرب نیستند و سلول میتواند به شکل کمی تغییر یافته خود ادامه دهد. برخی دیگر به اندازهای در سلول مشکل ایجاد میکنند که باعث مرگ سلول میشوند.
این ایده که جهشهای سوماتیک ممکن است در فرآیند پیری دخیل باشند، به اواخر دهه ۱۹۵۰ برمیگردد. دانشمندان معتقدند که در طول عمر، این جهشها ساخته و پرداخته میشوند، به آرامی عملکردهای سلولی را مختل میکنند، خطر بیماری را افزایش میدهند و به پیشبرد فرآیند پیری منجر می شوند.
برای بررسی، دانشمندان مدلی را توسعه دادند که در آن میتوانستند نرخ کلی جهشهای سوماتیک را در انواع بافتهای مختلف بدن محاسبه کنند. این رویکرد به آنها اجازه داد تا محدودیتهای طول عمر انسان را هنگامی که پیری صرفاً توسط جهشهای سوماتیک هدایت میشود، تخمین بزنند.
دانشمندان با استفاده از مدل خود محاسبه کردند که اگر همه نشانههای پیری از معادله حذف شوند (از جمله جهشهای سوماتیک)، میانگین طول عمر ۱۷۵۹ سال و حداکثر آن ۲۹۹۲۱ سال خواهد بود؛ در واقع یک سن پیری کامل. با این حال، هنگامی که جهشهای سوماتیک دوباره اضافه میشوند، این سنین بالا ناپدید میشوند و جاودانگی حتی بعیدتر میشود.
به گفته محققان، «نتایج ما نشان میدهد که حتی اگر همه نشانههای پیری به جز جهشهای سوماتیک حذف شوند، میانگین طول عمر انسان تنها به ۱۴۶ تا ۱۹۴ سال خواهد رسید- تقریباً دو برابر ۷۹ سال فعلی.»
دانشمندان امیدوارند که رویکرد جدید آنها بتواند نقطه شروعی برای بررسی چگونگی نقش فرآیندهای بیولوژیکی فردی در پیری باشد. به طور بالقوه، این نتایج میتواند به شناسایی مکانیسمهایی که باید هنگام بررسی راههای جدید برای کاهش سرعت پیری در اولویت قرار گیرند، کمک کند.
جالب اینجاست که نویسندگان دریافتند که برخی از بافتهای بدن ما نسبت به جهشهای سوماتیک نسبت به سایرین مقاومتر هستند. به ویژه سلولهای کبدی. طبق مدلهای آنها، این سلولها به راحتی جایگزین سلولهای قدیمی میشوند و به مدت ۱۰۰ هزار سال یا بیشتر به رشد خود ادامه میدهند.
از سوی دیگر، سلولهای میوکارد (از لایه میانی دیواره قلب) و نورونها (سلولهای مغزی) بسیار بیشتر مستعد جهشهای سوماتیک هستند. دلیل این امر این است که آنها دیگر تقسیم و تکثیر نمیشوند، بنابراین هنگامی که عملکرد آنها از بین میرود، نمیتوان آن را بازسازی کرد.
هنگامی که این نوع سلولها از کار میافتند، قلب و مغز از کار میافتند و البته این باعث مرگ خواهد شد. نویسندگان از این انواع سلول به عنوان “محدودیت های حیاتی طول عمر” یاد میکنند.
در مجموع نتایج این مطالعه نشان میدهد که حتی اگر بتوانیم سایر نشانههای پیری را از بین ببریم، از بیماریهای مزمن جلوگیری کنیم و زندگی بدون حادثهای داشته باشیم، جهشهای سوماتیک در نهایت نتیجه را خراب میکنند.
به نقل از مهر، در عین حال، آنها اهداف بالقوه جدیدی را برای دانشمندان آینده فراهم میکنند تا به آنها بپردازند. به گفته محققان، «اگر بتوانیم راهی برای از بین بردن یا به نوعی مدیریت جهشهای سوماتیک طراحی کنیم، نورونها و سلولهای قلب باید حوزههای اصلی تمرکز باشند.»
محققان تاکید می کنند: «سیگار نکشید، از نظر جسمی فعال باشید، رژیم غذایی کامل داشته باشید، خواب را در اولویت قرار دهید، ارتباطات اجتماعی قوی داشته باشید و به هر قیمتی از ابتلا به بیماریها پیشگیری کنید. این موارد به تنهایی میتواند ۱۰ تا ۲۰ سال به عمر سالم شما اضافه کند.»