أسرار الشيخوخة... في ديدان صغيرة

أظهرت نتائج بحث جديد أن تغييرات تطل نسبة تقل عن 1% من الجينات، هي المسؤولة عن شيخوخة المخلوقات.

وتبين من دراسات أجريت على ديدان أن عددا محدودا من الجينات يفقد جزءا من فعاليته نتيجة شيخوخة الخلايا.

وتفرز تلك الجينات مادة بروتينية تساعد الخلايا على العمل بشكل سوي وحمايتها من الإرهاق.

لكن حين تتعطل تلك المادة البروتينية، فإن النتيجة تكون كارثية، وهذا ما يساعد على فهم سبب ذبول الجسد.

إرهاق السن

ولا يعرف أحد بالتدقيق سبب الشيخوخة. فبعض العلماء يقولون إنه بعد تجاوز الجسم لسن الإنجاب، فإنه استخدامه بالنسبة للاجيال اللاحقة يكون محدودا، وبالتالي يصاب بالذبول.

وبمقدور علماء آخرين أن يصفوا بشكل عام كيف يتغير الجسم مع تقدمه في السن، لكن ليس من الواضح ما الذي يقع للخلايا بحيث يجعلها تتصرف على هذه الشاكلة.

وهناك العديد من النظريات، وأكثرها انتشارا هي تلك التي مفادها أنه مع تقدم الخلايا في السن، فإن فعاليتها تقل وتتراجع قدرتها على التخلص من النفايات والمواد السامة العالقة بها.

وبحسب جيمس لوند وزملائه في مركز ستانفورد الصحي الجامعي في الولايات المتحدة، فإنه "يمكن القول إن الشيخوخة تأتي نتيجة لسنوات من الإرهاق، وبالتالي فإن الجينات المتأثرة بالإرهاق يمكن أن تظهر عليها أعراض مرتبطة بالسن".

وللتحقق من مدى صحة هذه التغييرات المحتملة، فقد أعد الفريق مجموعة من الديدان التي جرت دراستها بشكل جيد، وهي تدعى (C. elegans). وكانت هذه الديدان أول فصيلة حيوانية يحل العلماء شفرة جينومها في عام 1998.

اكتشاف هام

فقد سمح للديدان بالنمو لمدد مختلفة تتراوح بين ثلاثة أيام وتسعة عشر، وهو السن الذي لا يتجاوزه عادة سوى القليل منها.

وبعد ذلك استخرجت مواد جينية من خلايا هذه الديدان ووضعت على رقائق أشعة دقيقة للغاية مخصصة لكشف الحامض النووي (دي ان أيه).

وقد مكنت هذه الأجهزة من تحديد ما الذي تغير في الـ 19626 جينا معروفا لدى هذه الديدان، وفي أي مرحلة من حياتها حصل ذلك.

وتبين من خلال عملية الفحص أنه مع تقدم الديدان في العمر، تغير أسلوب نشاط 201 جينا.

وقسم الباحثون هذه الجينات الـ201 إلى قسمين، أولهما يشمل تلك التي تغيرت أثناء فترة شباب الديدان، لكنها حافظت على نشاط مستمر في فترة متأخرة. بينما الفريق الآخر تضمن الجينات التي تغيرت في مرحلة متأخرة من حياة الجسم.

وتضمنت المجموعة الأخيرة 164 جينا. ومما أثار اهتمام الباحثين هو أن هذه المجموعة تحوي جينين يسميان بجينات الإرهاق، أو جينات صدمة الحرارة.

ويقول الفريق إن هذه الملاحظة على قدر كبير من الأهمية نظرا لأنه لا يعرف من هذه الجينات في جينوم تلك الديدان سوى 26.

ويضيفون أن العثور على اثنين ضمن 126 يعتبر اكتشافا على قدر عال من الأهمية.

اختبار السن

وتضطلع المواد البروتينية التي تفرزها جينات صدمة الحرارة بدور هام في تشكيل بروتينات أخرى ضرورية لأداء وظيفتها بشكل سوي.

وإذا ما كفت هذه الجينات عن العمل بالشكل اللائق، فإن ذلك يمكن أن يؤدي إلى تراكم بروتينات مشوهة الخلقة وذات أثر ضار داخل الخلايا، بحيث تعيق عملها وتؤدي بها إلى الشيخوخة.

ومن بين التفسيرات الأخرى لشيخوخة الخلايا، أنها تتضرر بما يسمى (free radicals)، وهي جزيئات عالية التفاعل وقادرة على التسبب في جملة من التفاعلات الكيماوية غير المرغوب فيها.

لكن فريق باحثي جامعة ستانفورد لم يعثروا على أي دليل يسند هذه النظرية في الجينات التي تتغير مع تقدم ديدان (C. elegans) في السن.

ويقول الباحثون إن العدد القليل نسبيا للجينات التي تتغير عبر حياة الدودة، يتلاءم والنظرية القائلة بأن الشيخوخة ناجمة عن تلف للجزيئات يتراكم في الخلية إلى أن يموت الجسم.

ومن شأن الحصول على معلومات أكثر تفصيلا من خلال فحص هذه الجينات، أن يقدم قاعدة لاختبار الجزيئات بغاية تحديد عمر الخلايا.

كما يمكنه مساعدة التجارب مستقبلا على التصرف في الجينات المؤثرة في السن، لمعرفة ما إذا كان بالإمكان إطالة عمر الخلايا.