لقد ظن العلماء ذات مرة أن الخلايا العصبية ، أو ربما خلايا القلب ، هي أقدم الخلايا في الجسم.
الآن ، اكتشف الباحثون أن مخ الفأر والكبد والبنكرياس يحتوي على مجموعات من الخلايا والبروتينات مع عمر طويل للغاية – بعضها قديم قدم العصبونات.
تم نشر النتائج ، التي توضح “الفسيفساء العمرية” ، في الخلية الأيضية في 6 يونيو 2019. يمكن تطبيق أساليب الفريق على أي نسيج في الجسم تقريبًا لتوفير معلومات قيمة حول وظيفة مدى الحياة للخلايا غير المقسمة وكيف تفقد الخلايا السيطرة على جودة وسلامة البروتينات والهياكل الخلوية الهامة أثناء الشيخوخة.
يقول مارتن هيتزر ، نائب رئيس سالك وكبير مسؤولي العلوم والأستاذين: “لقد فوجئنا تمامًا بالعثور على هياكل خلوية قديمة قدم الكائن الموجود فيها”.
“هذا يشير إلى تعقيد خلوي أكبر مما كنا نتخيل سابقًا وله آثار مثيرة على كيفية تفكيرنا في شيخوخة الأعضاء ، مثل الدماغ والقلب والبنكرياس.”
لا تنقسم معظم الخلايا العصبية في الدماغ خلال مرحلة البلوغ ، وبالتالي فهي تعاني من تدهور طويل العمر وتراجع العمر. ومع ذلك ، وبسبب القيود التقنية ، كان من الصعب تحديد عمر الخلايا خارج الدماغ.
يقول رافائيل أروجو إي دريجو ، مؤلف أول: “لقد سأل علماء الأحياء – كم عمر الخلايا في الكائن الحي؟ هناك هذه الفكرة العامة وهي أن الخلايا العصبية قديمة ، بينما الخلايا الأخرى في الجسم صغيرة نسبيًا وتتجدد طوال حياة الكائن الحي”. يقول سالك عالم الموظفين. “لقد شرعنا في معرفة ما إذا كان من الممكن أن يكون لدى بعض الأعضاء خلايا طويلة العمر مثل الخلايا العصبية في المخ.”
نظرًا لأن الباحثين كانوا يعلمون أن معظم الخلايا العصبية لا يتم استبدالها خلال فترة العمر ، فقد استخدموها ك “خط أساس عمر” لمقارنة الخلايا الأخرى غير المقسمة. قام الفريق بدمج وصف نظائر الإلكترون مع طريقة تصوير هجينة (MIMS-EM) لتصوير وقياس عمر الخلية والبروتين ودورانها في المخ والبنكرياس والكبد في نماذج القوارض الصغيرة والقديمة.
للتحقق من صحة طريقتهم ، حدد العلماء أولاً عمر الخلايا العصبية ، ووجدوا – كما يشتبه – أنهم كانوا كبار السن من عمر الكائن الحي. ومع ذلك ، من المدهش أن الخلايا التي تبطن الأوعية الدموية ، والتي تسمى الخلايا البطانية ، كانت أيضًا قديمة قدم الخلايا العصبية. هذا يعني أن بعض الخلايا غير العصبية لا تنسخ نفسها أو تحل محلها طوال فترة الحياة.
كما أظهر البنكرياس ، وهو عضو مسؤول عن الحفاظ على مستويات السكر في الدم وإفراز إنزيمات الجهاز الهضمي ، خلايا مختلفة الأعمار. ظهر جزء صغير من البنكرياس ، المعروف باسم جزر لانجرهانز ، للباحثين على أنه لغز من الخلايا الصغيرة والشابة المترابطة.
تتكاثر بعض خلايا بيتا ، التي تطلق الأنسولين ، طوال العمر وكانت صغيرة نسبيًا ، في حين أن بعضها لم ينقسم وكان عمره طويلًا ، على غرار الخلايا العصبية. وهناك نوع آخر من الخلايا ، يسمى خلايا دلتا ، لم ينقسم على الإطلاق. كان البنكرياس مثالًا رائعًا على الفسيفساء العمرية ، أي مجموعة من الخلايا المتطابقة التي تتميز بأعمارها.
أشارت دراسات سابقة إلى أن الكبد لديه القدرة على التجدد خلال مرحلة البلوغ ، لذلك اختار الباحثون هذا العضو متوقعًا مراقبة خلايا الكبد الصغيرة نسبيًا. وللمفاجأة ، وُجد أن الغالبية العظمى من خلايا الكبد لدى الفئران البالغة الأصيلة قديمة قدم الحيوان ، في حين أن الخلايا التي تبطن الأوعية الدموية والخلايا الشبيهة بالنجوم ، وهي نوع آخر من خلايا الكبد ، أقصر عمرا. وهكذا ، بشكل غير متوقع ، أظهر الكبد أيضًا فسيفساء العمر ، مما يشير إلى مسارات جديدة محتملة لبحث التجديد لهذا العضو.
على المستوى الجزيئي ، احتوت مجموعة مختارة من الخلايا التي تمت ملاحظتها لفترة طويلة على مجمعات بروتينية تظهر فسيفساء العمر. على سبيل المثال ، تحتوي الأهداب الرئيسية (الزوائد الشبيهة بالشعر على السطح الخارجي للخلايا) في خلايا بيتا في البنكرياس والخلايا العصبية على مناطق بروتينية ذات فترات حياة مختلفة إلى حد كبير. في تناقض صارخ ، لم تحتوي الخلايا الموجودة في الكبد على بروتينات طويلة العمر على الإطلاق.
يقول مارك إليسمان ، المتميز: “بفضل التقنيات المرئية الجديدة ، يمكننا تحديد عمر الخلايا ومجمعاتها الجزيئية بدقة أكبر من أي وقت مضى.
وهذا يفتح أبوابًا جديدة لدراسة جميع الخلايا والأنسجة والأعضاء في الحالات الطبيعية وفي الحالات المرضية”. أستاذ علوم الأعصاب في كلية ميديسي بجامعة سان دييغو
كم عمر أعضاءك؟
مما يثير دهشة العلماء أن الأعضاء هي مزيج من الخلايا الصغيرة والشاب. يكتشف العلماء الهياكل الخلوية ذات طول العمر الشديد ، مما يؤدي إلى رؤى حول الأمراض المرتبطة بالعمر.
المصدر: معهد سألك
