ما هي الشيخوخة البيولوجية وهل يمكن عكسها؟
في بحث اختراق محتمل ، يقيس الخبراء تراجع الخلايا والأنسجة لفهم كيفية تقدمنا في العمر بشكل أفضل ولجعل علاجات الشيخوخة أفضل.
المصدر: NMN.com
بقلم بريت جيه وايس
كيف نحدد الشيخوخة؟ تاريخيًا ، قمنا بحساب عدد المرات التي نعيش فيها بينما تدور الأرض حول الشمس (العمر الزمني بالسنوات) ، ولكن في الوقت الحاضر يمكننا أيضًا التفكير في تراكم تلف الخلايا والأنسجة (العمر البيولوجي). في الوقت الحالي ، يمر مجال أبحاث الشيخوخة بلحظة "eureka" - فنحن نكتشف بسرعة كيف ولماذا نتقدم في العمر والخيارات العلاجية المحتملة للشيخوخة. ما بدأنا نراه هو أن موضوع الشيخوخة البيولوجية هو مفتاح لفهم عملية الشيخوخة وقد يوفر وسيلة لتحقيق المعالم البارزة والاكتشافات المتعلقة بالشيخوخة.
سيساعدنا الوصول إلى قلب المفاهيم البيولوجية الحاسمة على فهم ما يفعله الباحثون في هذه اللحظة الحاسمة في دراسة الشيخوخة. تتراوح هذه الموضوعات من مستوى جزيئات الحمض النووي والكروموسومات إلى خلايا وأنسجة الجسم.
عدم استقرار الكروموسوم
اقترح الباحثون المتقدمون في السن أن تلف الحمض النووي الذي يسبب عدم استقرار الكروموسومات - حيث تفقد الكروموسومات السلامة الهيكلية - هو سبب رئيسي للشيخوخة ، مما يؤثر على جودة الآلات الجزيئية لخلايانا (البروتينات) التي يرمز لها الحمض النووي. يساهم التراكم الأساسي لطفرات الحمض النووي ، وهو مفهوم يشار إليه باسم "الحمل الطفري" ، بشكل كبير في عدم استقرار الكروموسومات. الفكرة هي أنه مع مرور السنين ، تتراكم طفرات الحمض النووي الضارة والعفوية مما يؤدي إلى "حمل طفري". على الرغم من أن آثار الشيخوخة لهذه الطفرات تظل غامضة ، مثل كيفية تغييرها للبروتينات ، يبدو أن طفرات الحمض النووي ترتبط بالشيخوخة في الأنسجة مثل العضلات الهيكلية.
تقصير التيلومير
موضوع آخر ساخن في أبحاث الشيخوخة البيولوجية هو طول نهاية الكروموسوم. يشير العلماء إلى نهايات الكروموسومات هذه باسم "التيلوميرات" ، والتي يبدو أنها تتحلل مع تقدم العمر. ما نجده هو أن الإنزيمات التي تسهل إصلاحها (تيلوميراز) لا يمكنها مواكبة التآكل والتحلل مع تقدم الشيخوخة. لذلك ، سعى الباحثون إلى طرق لقياس العمر البيولوجي من خلال النظر في صحة نهاية الكروموسوم ، ومع ذلك ، فإن كيفية تأثير طول التيلومير على الشيخوخة لا تزال غير واضحة.
(مقالات طبية للدكتور راي) عندما تتكاثر الخلايا ، تصبح نهايات كروموسومها المسماة التيلوميرات أقصر ومتهالكة. بطبيعتها ، عندما تتكاثر الخلايا ، تصبح التيلوميرات الخاصة بها أقصر بسبب عدم قدرة آلية تكرار الحمض النووي على نسخ نهايات الحمض النووي بالكامل. للتعويض عن ذلك ، يضيف إنزيم التيلوميراز إلى نهايات الكروموسوم ، ومع ذلك ، تستمر التيلوميرات في التفكك إلى حد ما مع دورات النسخ المتماثل. في النهاية ، تصل الخلايا إلى حالة عدم انتشار تسمى الشيخوخة ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى انخفاض طول التيلومير.
خلايا شيخوخة
مفهوم بحثي آخر للشيخوخة المتنامي يتعلق بالشيخوخة الخلوية أو "الشيخوخة". عندما تصبح الخلايا شيخوخة ، فهذا يعني أنها وصلت إلى حالة مرتبطة بالعمر وغير قابلة للتكاثر. لا يزال الباحثون يحاولون معرفة كيفية بدء الشيخوخة. ومن المثير للاهتمام ، أن إحدى الطرق التي تصبح بها الخلايا شيخوخة يبدو أنها مرتبطة بقصر التيلومير. بشكل عام ، قد يوفر القياس الكمي لتراكم الخلايا الشائخة والعبء على الجسم طريقة إعلامية لتتبع الشيخوخة البيولوجية. في الواقع ، قد تدخل هذه الطريقة لقياس الشيخوخة البيولوجية قريبًا في الأبحاث السريرية والممارسات الطبية ، مما يوفر الأمل في توضيح العمليات الكامنة وراء الشيخوخة.
مجموعات ميثيل الحمض النووي
هناك طريقة أخرى لقياس الشيخوخة تعتمد على علم التخلق ، والذي يعتمد على تراكم الجزيئات التي تزين الحمض النووي لدينا والتي تسمى "مجموعات الميثيل". تشير الدراسات إلى أن الأفراد "الأكبر سناً جينيًا" الذين لديهم المزيد من مجموعات ميثيل الحمض النووي لديهم مخاطر أعلى للإصابة بالأمراض المرتبطة بالعمر. لذلك ، لقياس العمر البيولوجي جينيًا وتحديد مخاطر الأمراض المرتبطة بالعمر ، طور الباحثون أدوات لقياس وتحليل الأنماط المتراكمة لمجموعات ميثيل الحمض النووي. يمكن أن تساعد هذه التقنيات التي تقيس العمر البيولوجي في تحديد المتغيرات التي تلعبها في مدى سرعة مرور السنوات التي تؤثر على الجسم وقد تؤدي أيضًا إلى طرق ربما لعكس العمر البيولوجي عن طريق التلاعب بأنماط مجموعات ميثيل الحمض النووي.
صحة الميتوكوندريا
يمكن للميتوكوندريا ، التي يشار إليها عمومًا باسم قوة الخلية ، أن توفر أيضًا طريقة لقياس الشيخوخة البيولوجية. توجد الميتوكوندريا في جميع أنحاء الجسم ، حيث تحتاجها الخلايا لتوليد الطاقة. مع تقدمنا في العمر ، تفقد الميتوكوندريا قدرتها على توليد الطاقة ، مما قد يؤدي إلى التعب واضطرابات التمثيل الغذائي المرتبطة بالعمر. أظهرت الأبحاث أن تناول مكملات تسمى سلائف NAD + ، مثل أحادي نيوكليوتيد النيكوتيناميد ( NMN ) ، يمكن أن يعزز إنتاج الميتوكوندريا ووظيفتها مع التأثيرات المحتملة على زيادة مستويات الطاقة والوقاية من الأمراض المرتبطة بالعمر.
صحة الأوعية الدموية
يمكن أن تكون صحة الأوعية الدموية ، أو صحة الأوعية الدموية ، بمثابة مؤشرات بيولوجية (مؤشرات حيوية) تتنبأ بحدوث الوفاة (الوفيات). من خلال تطبيق ما نعرفه عن صحة الأوعية الدموية ومخاطر الوفاة ، يمكننا الحصول على فكرة أفضل عن مدى سرعة تقدم الناس في العمر.
تشمل مؤشرات المؤشرات الحيوية هذه لصحة الأوعية الدموية قياسات ضغط الدم وتغير تدفق الدم عبر الأوعية وكذلك تصلب الأوعية الدموية وتراكم البلاك والكالسيوم (التكلس). تشمل علامات شيخوخة الأوعية الدموية الأخرى التي لا تتعلق ببنية الأوعية ووظيفتها طفرات الحمض النووي ، وعلامات الالتهاب التي تسمى إنترلوكينات ، والمؤشرات القائمة على البروتين لخلل في الأوعية الدموية. ربما في المستقبل ، من خلال النظر إلى المؤشرات الحيوية للأوعية الدموية لدى البالغين الأصغر سنًا ، يمكننا منع الأمراض المرتبطة بالعمر وتحسين الخيارات الصحية القوية التي تعمل على تحسين طول عمر كل فرد.
(Hamczyk وآخرون ، 2020) تشمل المؤشرات البيولوجية لشيخوخة الأوعية الدموية جزيئات مثل الإنترلوكينات والبروتينات الأخرى ، والمعايير الوظيفية مثل تصلب الأوعية الدموية والتكلس ، إلى جانب طرق قياس الشيخوخة مثل مؤشر شيخوخة الأوعية الدموية. تسمح المؤشرات البيولوجية لشيخوخة الأوعية الدموية ، بما في ذلك الجزيئات والبروتينات ، والمعايير الوظيفية مثل تصلب الأوعية للعلماء باستخدام قياس الشيخوخة في الجسم لأغراض البحث والوقاية من الأمراض المرتبطة بالعمر.
(Hamczyk et al.، 2020) يمكن مقارنة العمر الزمني ، عمر الشخص بالسنوات ، بعمره البيولوجي الذي يعكس تلف الخلايا والأنسجة المرتبط بالعمر. يمكن قياس الارتباطات بين العمر بالسنوات والعمر البيولوجي بناءً على صحة الأوعية الدموية. يرتبط تأخر شيخوخة الأوعية الدموية لدى الأشخاص الذين يعيشون أكثر من 100 عام (المعمرين) بمستويات أعلى من صحة الأوعية الدموية حتى خلال سنوات شبابهم.
الشيخوخة البيولوجية في ذروتها
من استخدام طرق قياس الشيخوخة البيولوجية إلى إيجاد طرق للوقاية من الأمراض المرتبطة بالشيخوخة والتخفيف من حدتها ، فإن أبحاث الشيخوخة البيولوجية في أوجها لمساعدة العلماء الذين يدرسون الشيخوخة على تحقيق الاكتشافات. لن يساعد قياس العمر البيولوجي في التنبؤ بالأمراض المرتبطة بالعمر فحسب ، بل يمكن أن يساعدنا أيضًا في دراسة كيفية تقدم الأشخاص في العمر والعوامل التي تساهم في تقدمهم في السن.. يمكن للجزيئات الجديدة ، مثل NMN وغيرها من سلائف NAD + الشائعة ، أن تساعدنا أيضًا في تقليل الضرر الناتج عن الشيخوخة ومنع تدهور الصحة المرتبط بالعمر. قد تمهد مجموعات من جزيئات NAD + المعززة جنبًا إلى جنب مع مركبات أخرى مضادة للشيخوخة الطريق إلى علاجات إطالة العمر في المستقبل. في الوقت المناسب ، من المحتمل أن يستمر البحث في تقديم نظرة ثاقبة لمساعدتنا في التعامل بشكل أفضل مع الشيخوخة البيولوجية لتحسين نوعية حياتنا ومساعدتنا على العيش لفترة أطول. يمكن أن يؤدي علاج الشيخوخة بحد ذاته إلى اكتشافات خارقة في علاجات الأمراض المرتبطة بالعمر لأمراض مثل السرطان والسكتة الدماغية والسكري ومرض الزهايمر .
(Ferrucci et al. ، 2020 | خلية الشيخوخة) تساهم العديد من العوامل مثل صحة الميتوكوندريا وعلم التخلق وعدم الاستقرار الجيني في الشيخوخة والأمراض المرتبطة بالعمر. تشمل المكونات البيولوجية المساهمة في الشيخوخة والأمراض المرتبطة بالعمر تدهور البروتين (البروتيوستاس) ، والشيخوخة الخلوية وعدم الانتشار (الشيخوخة الخلوية) ، وانخفاض وظيفة الخلايا الجذعية ، والالتهابات ، وتدهور صحة الميتوكوندريا ، وعدم استقرار الكروموسومات ، ومضاعفات استشعار المغذيات ، وتراكم الواسمات الجزيئية الضارة للحمض النووي (علم التخلق). هذه التأثيرات على الشيخوخة تؤدي إلى أمراض تؤدي في النهاية إلى المرض (الاعتلال المتعدد). من بين العوامل الأخرى المساهمة في هذه الأمراض الاستعداد الوراثي والمخاطر البيئية.
Belsky DW و Caspi A و Houts R و Cohen HJ و Corcoran DL و Danese A و Harrington H و Israel S و Levine ME و Schaefer JD و Sugden K و Williams B و Yashin AI و Poulton R و Moffitt TE. القياس الكمي للشيخوخة البيولوجية عند الشباب. Proc Natl Acad Sci US A. 2015 يوليو 28؛ 112 (30): E4104-10. دوى: 10.1073 / pnas.1506264112. Epub 2015 6 يوليو ، PMID: 26150497 ؛ PMCID: PMC4522793.
Ferrucci L، Gonzalez-Freire M، Fabbri E، Simonsick E، Tanaka T، Moore Z، Salimi S، Sierra F، de Cabo R. قياس الشيخوخة البيولوجية لدى البشر: مهمة. شيخوخة الخلية. 2020 فبراير ؛ 19 (2): e13080. دوى: 10.1111 / acel.13080. Epub 2019 12 ديسمبر. PMID: 31833194 ؛ PMCID: PMC6996955.
Hamczyk MR، Nevado RM، Barettino A، Fuster V، Andrés V. Biological vs Chronological Ageing: JACC Focus Seminar. J آم كول كارديول. 2020 مارس 3 ؛ 75 (8): 919-930. دوى: 10.1016 / j.jacc.2019.11.062. PMID: 32130928.
في Fivescore Labs ، نقوم باستمرار برعاية الدراسات والمقالات الأكثر صلة حول طول عمر الإنسان والتي يتم الحصول عليها من المجال العام.
