سلول‌های بنیادی «یاردهای آشغال» سرنخ جدیدی از پیری را نشان می‌دهد

به گفته ماریا کارولینا فلوریان، زیست‌شناس سلول‌های بنیادی، این مکاشفه بینشی در مورد اینکه چرا پیر می‌شویم و چه ماشین‌های سلولی حیاتی را برای مبارزه با بیماری‌های مرتبط با افزایش سن باید ادامه دهیم ارائه می‌کند. در مؤسسه تحقیقاتی و مطالعات پیشرفته کاتالونیا که در این کار دخالتی نداشت. برای فلوریان، امکان ایجاد داروهایی وجود دارد که بتواند این کنترل را برای سلول های بنیادی حفظ کند. او می‌گوید: «به‌دلیل این امکان، هدف قرار گرفتن – توانایی معکوس کردن پیری» بسیار مهم به نظر می‌رسد.

سلول‌ها از پروتئازوم‌ها استفاده می‌کنند، مجتمع‌های پروتئینی حاوی آنزیم‌هایی که فوراً جویده می‌شوند. پروتئین های بد تا شده خود را افزایش دهند. اما آزمایشگاه Signer قبلاً دریافته بود که مانند سلول های بنیادی عصبی، سلول های بنیادی خون در موش های جوان خیلی به پروتئازوم ها تکیه نکنید. در این آزمایش جدید، چوآ و سیگنر دریافتند که سلول‌های بنیادی به جای شکستن فورا پروتئین‌های تا شده اشتباه، آن‌ها را از سر راه برداشته و آن‌ها را در انبوه‌هایی مانند انبارهای کوچک آشغال جمع می‌کنند. بعداً آنها آنها را با یک مجتمع پروتئینی متفاوت به نام آگرزوم تجزیه کردند. Signer می‌گوید: «ما معتقدیم که با ذخیره‌سازی این پروتئین‌های اشتباه تا شده در یک مکان، آنها اساساً آن منابع را برای زمانی که به آنها نیاز دارند نگه می‌دارند. جمع‌آوری انبوه زباله‌ها ممکن است به سلول‌ها اجازه دهد سرعت بازیافت خود را کنترل کنند و در نتیجه از زندگی خیلی سریع یا خیلی آهسته خودداری کنند.

اما زمانی که Chua بعدی مغز را از 2 سال بررسی کرد. موش های پیر، او یک خرابی تکان دهنده در این سیستم مدیریت زباله پیدا کرد. موش های مسن تقریباً به طور کامل توانایی خود را برای تشکیل آگرزوم از دست دادند – حداقل 70 درصد از سلول های بنیادی در موش های جوان این کار را انجام می دهند، اما فقط 5 درصد در موش های پیر. در عوض، موش‌های پیر با استفاده از پروتئازوم‌های بیشتری جایگزین شدند، حرکتی که Signer آن را به زدن یک لاستیک زاپاس به یک ماشین قدیمی تشبیه می‌کند. Signer می‌گوید: «این قطعاً شگفت‌انگیز بود.

این تغییر در ماشین‌آلات کنترل زباله، خبر بدی برای سلول‌های بنیادی است. موش‌هایی که به‌طور ژنتیکی مهندسی شده بودند تا زباله‌های خود را ذخیره نکنند، چهار برابر کمتر سلول‌های بنیادی باقی‌مانده در مغز استخوان خود در سنین پیری داشتند. این نشان می‌دهد که این سلول‌ها سریع‌تر از قبل پیر می‌شوند و منقضی می‌شوند.

این تمایز بین آنزیم‌ها، هر چند که به نظر می‌رسد، می‌تواند برای تلاش‌ها برای سلول های بنیادی را به عنوان درمان های ضد پیری مهار می کند زیرا بر خلاف فرضیات قبلی است. دن جاروس، زیست شناس سیستمی از دانشگاه استنفورد که در این کار نقشی نداشت، می گوید: «بگذارید فرض کنیم که می خواهید یک سلول بنیادی برای پزشکی احیاکننده مهندسی کنید. “قبل از خواندن این، شاید فکر می کردم که یک کار واقعاً خوب تقویت فعالیت پروتئازوم است.”

این ایده که سلول های بنیادی جوان و سالم سرعت این بیماری را کنترل می کنند. او ادامه می‌دهد که زندگی آنها با جمع‌آوری زباله‌ها در یک «مرکز ذخیره‌سازی»، به جای مصرف فوری آن، «بسیار جالب است». “این نشان می دهد که ما به درک بسیار دقیق تری از نحوه عملکرد کنترل کیفیت پروتئین در پیری نیاز داریم.”