نشر موقع "سايتك ديلي" تقريرا لمعهد "لايبنتز للشيخوخة - معهد فريتز ليبمان"، قال فيه إن العلماء كشفوا عن آلية شيخوخة جينية خاصة بالأمعاء تربط الالتهاب واختلال توازن الحديد بخطر الإصابة بالسرطان، وقد تكون هذه الآلية قابلة للعكس.

تُظهر أبحاثهم أن شكلا مميزا من الشيخوخة الجينية يُعرف باسم انحراف "ACCA" يتراكم في الخلايا الجذعية المعوية، مما يُعطل عمل جينات مهمة من خلال زيادة مثيلة الحمض النووي.

اظهار أخبار متعلقة

وتتغذى هذه العملية على الالتهاب المرتبط بالعمر، وانخفاض إشارات Wnt، واضطراب استقلاب الحديد، وتنتشر عبر أنسجة الأمعاء بطريقة قد تُفسر تزايد خطر الإصابة بسرطان القولون والمستقيم مع التقدم في العمر.

التجدد السريع في مواجهة التدهور التدريجي
تُجدد الأمعاء البشرية خلاياها بسرعة أكبر من أي نسيج آخر في الجسم، حيث تُولد خلايا جديدة من خلايا جذعية متخصصة كل بضعة أيام. مع مرور الوقت، تتراكم في هذه الخلايا الجذعية تغيرات فوق جينية.

يقول الباحثون إن هذه التغيرات عبارة عن علامات كيميائية مرتبطة بالحمض النووي، تعمل كالمفاتيح، تتحكم في تفعيل أو تعطيل الجينات.

وأُجريت الدراسة، التي نُشرت مؤخرا في مجلة "Nature Aging"، بقيادة البروفيسور فرانشيسكو نيري من جامعة تورينو بإيطاليا، بالتعاون مع علماء من معهد "لايبنيز للشيخوخة - معهد فريتز ليبمان" في يينا بألمانيا، بالإضافة إلى باحثين من مركز التكنولوجيا الحيوية الجزيئية في تورينو.

وتُظهر النتائج أن التغيرات المرتبطة بالشيخوخة في الأمعاء تتبع نمطا واضحا وثابتا بدلا من حدوثها عشوائيا. يُطلق الباحثون على هذا النمط اسم "الانحراف المرتبط بالشيخوخة وسرطان القولون " (ACCA).

يوضح البروفيسور نيري، الرئيس السابق لمجموعة بحثية في معهد لايبنيز للشيخوخة - معهد فريتز ليبمان في يينا: "نلاحظ نمطا فوق جينيا يزداد وضوحا مع التقدم في العمر"، واضاف أن الجينات الأساسية تتأثر  للحفاظ على صحة الأنسجة بشكل خاص بهذا الانحراف، بما في ذلك تلك المشاركة في تجديد بطانة الأمعاء عبر مسار إشارات Wnt.

وتظهر نفس التغيرات اللاجينية ليس فقط في أنسجة الأمعاء المتقدمة في السن، بل أيضا في جميع عينات سرطان القولون التي تم تحليلها تقريبا. يشير هذا التداخل إلى أن الخلايا الجذعية المتقدمة في السن قد تهيئ الظروف التي تزيد من احتمالية الإصابة بالسرطان.

مناطق الأنسجة المختلفة تتأثر بشكل متفاوت
من أبرز جوانب انحراف "ACCA" أنه لا ينتشر بالتساوي في جميع أنحاء الأمعاء. فكل مخبأ معوي، وهي بنية أنبوبية صغيرة داخل بطانة الأمعاء، تنشأ من خلية جذعية واحدة. وعندما تخضع هذه الخلية الجذعية لتغيرات فوق جينية، تنتقل هذه التغيرات إلى جميع الخلايا داخل المخابئ.

وتصف الدكتورة آنا كريبيلوفا كيف يحدث ذلك قائلة: "مع مرور الوقت، تتطور المزيد من المناطق ذات النمط الجيني القديم في النسيج. ومن خلال عملية انقسام الخبايا الطبيعية، تتضخم هذه المناطق باستمرار ويمكن أن تستمر في النمو لسنوات عديدة".

وهذا يفسر سبب احتواء أمعاء كبار السن على فسيفساء حقيقية من المخابئ التي ظلت شابة وأخرى تقدمت في العمر بشكل ملحوظ، ولماذا تكون بعض المناطق أكثر عرضة لإنتاج المزيد من الخلايا المتدهورة، مما يعزز نمو السرطان.

لماذا اضطراب استقلاب الحديد يُعطل أنظمة الإصلاح؟
أظهرت الأبحاث أن خلايا الأمعاء الأكبر سنا تمتص كمية أقل من الحديد ولكنها تطلق كمية أكبر منه في الوقت نفسه. يؤدي هذا إلى تقليل كمية الحديد (II) المتاحة في نواة الخلية، والذي يعمل كعامل مساعد لإنزيمات  "TET"  (إنزيمات نقل عشرة-أحد عشر).

وتحمي هذه الإنزيمات عادة من زيادة مثيلة الحمض النووي، ولكن إذا لم يتوفر في الخلية ما يكفي من الحديد، فإنها لا تستطيع أداء وظيفتها على النحو الأمثل. وبالتالي، لا يتم تكسير مثيلة الحمض النووي الزائدة.

توضح الدكتورة آنا كريبيلوفا قائلة: "عندما لا يتوفر ما يكفي من الحديد في الخلايا، تبقى علامات خاطئة على الحمض النووي، وتفقد الخلايا قدرتها على إزالة هذه العلامات". ويُحدث هذا تأثيرا متسلسلا: فمع انخفاض نشاط إنزيمات "TET"، تتراكم مثيلة الحمض النووي بشكل متزايد، وتُعطَّل الجينات المهمة؛ أي أنها "تصبح خاملة". وهذا بدوره قد يُسرِّع الانحراف اللاجيني.

يُسرِّع الالتهاب واختلال إشارات "Wnt" عملية الشيخوخة.
كما تمكن فريق البحث من إثبات أن العمليات الالتهابية الخفيفة في الأمعاء المرتبطة بالشيخوخة تُعزِّز هذه الآلية. تُغيِّر الإشارات الالتهابية توزيع الحديد في الخلية وتُرهِق عملية الأيض.

اظهار أخبار متعلقة

ففي الوقت نفسه، يضعف مسار إشارات Wnt، وهو مسارٌ حيويٌّ للحفاظ على نشاط الخلايا الجذعية ووظائفها، ويعمل هذا المزيج من نقص الحديد والالتهاب وفقدان إشارات "Wnt" كمُسرِّعٍ للانحراف اللاجيني. ونتيجة لذلك، قد تبدأ عملية الشيخوخة في الأمعاء في وقت أبكر وتنتشر بوتيرة أسرع مما كان يُعتقد سابقا.

يمكن التأثير على الانحراف المرتبط بالشيخوخة
على الرغم من تعقيد الآلية، تُقدِّم الدراسة نتائج مُشجِّعة. فقد نجح الباحثون في إبطاء الانحراف اللاجيني أو عكسه جزئيا في مزارع العضيات - وهي نماذج معوية مُصغَّرة مُستنبتة من الخلايا الجذعية المعوية - عن طريق استعادة استيراد الحديد أو تنشيط مسار إشارات "Wnt" بشكل مُحدَّد.

أدَّى كلا الإجراءين إلى زيادة نشاط إنزيمات "TET"، وبدء الخلايا في تكسير المثيلة من جديد. وتؤكِّد الدكتورة آنا كريبيلوفا قائلة: "هذا يعني أن الشيخوخة اللاجينية ليست بالضرورة حالة نهائية ثابتة. لأول مرة، نرى أنه من الممكن تعديل معايير الشيخوخة الكامنة في أعماق النواة الجزيئية للخلية".

إقرأ المزيد