تسلط الدراسة الضوء على الجينات الرئيسية التي يمكن أن تمنع تدهور الوظيفة الحركية مع تقدم الكائن الحي ، في الوقت الحالي في الديدان
التقدم في السن هي عملية طبيعية وحتمية لكل كائن حي يوجد فيه انخفاض في وظيفة العديد من الأعضاء والأنسجة المختلفة. لا يوجد علاج للشيخوخة. يستكشف العلماء عملية الشيخوخة وأي رؤية لكيفية إبطائها تثير اهتمام الجميع.
مع تقدم الحيوانات والبشر في العمر ، هناك تدهور تدريجي ولكنه كبير في محرك الوظائف بسبب التغيرات في الجهاز العصبي العضلي - على سبيل المثال انخفاض قوة العضلات وقوة عضلات الأطراف وما إلى ذلك. هذا الانخفاض الذي يبدأ بشكل عام في منتصف العمر هو أبرز سمة من سمات الشيخوخة وهو المسؤول عن معظم المشاكل التي يواجهها كبار السن والتي تؤثر على حياتهم المستقلة . أن تكون قادرًا على إيقاف أو حتى إبطاء تدهور الوظائف الحركية هو الجانب الأكثر صعوبة للدراسة مكافحة الشيخوخة ويسلط الضوء على الوحدة الوظيفية الأساسية للجهاز العصبي العضلي والتي تسمى "الوحدة الحركية" ، أي نقطة التقاء العصب الحركي والألياف العضلية.
كشف باحثون من معهد علوم الحياة بجامعة ميتشيغان بالولايات المتحدة الأمريكية عن السبب الكامن وراء التدهور التدريجي في الوظيفة الحركية والذي كان مسؤولاً عن زيادة الضعف في الديدان الصغيرة التي تقدم في السن. والأكثر من ذلك أنهم اكتشفوا طريقة لإبطاء هذا التراجع. في دراستهم المنشورة في علم السلف، فقد حددوا الجزيء الذي يمكن أن يكون الهدف الصحيح لتحسين الوظيفة الحركية. وهذا المسار المحدد في الديدان يمكن أن يكون مؤشرا على شيء مشابه في الثدييات المسنة وكذلك البشر. تُظهر الديدان المستديرة التي يبلغ طولها ملليمترًا والتي تسمى النيماتودا (C. elegans) نمطًا من الشيخوخة مشابهًا جدًا للحيوانات الأخرى على الرغم من أنها تعيش فقط لمدة ثلاثة أسابيع تقريبًا. لكن هذا العمر المحدود يجعلها نظامًا نموذجيًا مناسبًا بشكل مثالي لدراسة العمليات العلمية وراء الشيخوخة حيث يمكن بسهولة مراقبة عمرها على مدى فترة زمنية قصيرة.
مكون مهم للشيخوخة
عندما تتقدم الديدان في العمر ، فإنها تبدأ في فقدان وظائفها الفسيولوجية تدريجيًا. عندما يصلون إلى منتصف مرحلة البلوغ ، تبدأ مهاراتهم الحركية في التدهور. أراد الباحثون النظر في السبب الدقيق لهذا التراجع. شرعوا في فهم التغيير في تفاعل الخلايا مع تقدم الديدان في السن ، وقاموا بتحليل المواقف التي تتواصل فيها الخلايا العصبية الحركية مع الأنسجة العضلية. تم تحديد الجين (والبروتين المرتبط به) يسمى SLO-1 (عضو عائلة قناة البوتاسيوم البطيئة 1) والذي له دور رئيسي في تنظيم هذه الاتصالات من خلال العمل كمنظم. يعمل SLO-1 عند التقاطعات العصبية والعضلية ويثبط نشاط الخلايا العصبية التي بدورها تبطئ الإشارات من الخلايا العصبية الحركية إلى الأنسجة العضلية وبالتالي تقلل من الوظيفة الحركية.
تلاعب الباحثون بـ SLO-1 باستخدام أدوات وراثية قياسية وأيضًا دواء يسمى paxilline. في كلا السيناريوين ، لوحظ تأثيران مهمان في الديدان الأسطوانية. أولاً ، حافظت الديدان على وظيفة حركية أفضل ، وثانيًا ، زاد عمرها الافتراضي مقارنةً بالديدان الأسطوانية العادية. لذلك ، كان الأمر أشبه بعمر أطول ولكن أيضًا مع تحسن الصحة والقوة حيث تم تحسين هاتين المعلمتين. كان التوقيت مفتاح هذه التدخلات. التلاعب في SLO-1 عندما يتم إجراؤه في وقت مبكر جدًا من عمر الدودة لم يكن له أي نتيجة ، وفي الديدان الصغيرة جدًا كان له تأثير ضار معاكس. يعمل التدخل بشكل أفضل عندما يتم إجراؤه في منتصف مرحلة البلوغ. يريد الباحثون الآن فهم دور SLO-1 في التطور المبكر للديدان المستديرة. يمكن أن يساعد هذا في اكتساب نظرة ثاقبة للآليات الأساسية للشيخوخة لأن مثل هذه التدخلات الجينية والدوائية يمكن أن تساعد في تعزيز الصحة وكذلك طول العمر.
على الرغم من أن هذه الدراسة مقصورة على الديدان ، إلا أن SLO-1 محفوظ في العديد من الأنواع الحيوانية ، وبالتالي يمكن أن يكون هذا الاكتشاف قابلاً للتطبيق لفهم الشيخوخة في الكائنات الحية النموذجية الأخرى أيضًا. ومع ذلك ، ليس من السهل دراسة الشيخوخة في الكائنات الحية الأعلى نظرًا لطول فترة الحياة. هذا هو السبب في ضرورة إجراء التجارب على الكائنات الحية النموذجية الأخرى بصرف النظر عن الديدان مثل الخميرة ، ذبابة الفاكهة والثدييات مثل الفئران التي يبلغ عمرها 4 سنوات كحد أقصى. يمكن بعد ذلك إجراء التجارب على خطوط الخلايا البشرية لأن القيام بذلك في الجسم الحي في البشر أمر مستحيل. ستكون هناك حاجة إلى تجارب مستمرة لكشف الآليات الجزيئية والوراثية وراء الشيخوخة. قدمت هذه الدراسة معرفة هائلة حول الهدف الجزيئي والموقع المحتمل والتوقيت الدقيق الذي ينبغي فيه تطبيق استراتيجية مكافحة الشيخوخة. تقبل الدراسة حتمية التدهور الحركي لكنها تلهم للتغلب عليه من خلال منع التدهور المعرفي والحركي المبكر.
***
{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}
المصدر (ق)
لي جي وآخرون. 2019. التدخلات الوراثية والدوائية في الجهاز العصبي الحركي المتقدم في السن تبطئ من شيخوخة المحرك وتطيل العمر الافتراضي في C. elegans. علم السلف. https://doi.org/10.1126/sciadv.aau5041
