الدراسات القائمة على علم الجينات لدراسة مسببات الشيخوخة وإحتمالية إيجاد حل لها تعتبر أحد المجالات الشيقة في الأبحاث.
شخصياً عملت على مشروع بحث يتعلق بدراسة العلاقة بين mtDNA والشيخوخة تحت إشراف عالم الجينوم وبروفيسور جامعة هارفاد Konstantin Khrapko؛ والذي أفتخر بكوني أحد طلابه.
شخصياً عملت على مشروع بحث يتعلق بدراسة العلاقة بين mtDNA والشيخوخة تحت إشراف عالم الجينوم وبروفيسور جامعة هارفاد Konstantin Khrapko؛ والذي أفتخر بكوني أحد طلابه.
هنا يشرح البروفيسور علاقة الميتوكوندريا بالشيخوخة:
youtube.com
And since Arab Science community is now very interested in aging😃, I would like to share my experience participating in a research project that studying the link between mtDNA and aging.
(Thread):
youtube.com
And since Arab Science community is now very interested in aging😃, I would like to share my experience participating in a research project that studying the link between mtDNA and aging.
(Thread):
لدراسة مسببات الشيخوخة لابد من معرفة تسع سمات أساسية؛ أطلق العلماء عليهم مسمى Hallmarks of Aging
هذه السمات تندرج تحت ثلاث أفرع:
1. الأول: Primary؛ مسبب للتراجع
2. الثاني: Antagonistic؛ مفيد بحدود
3. الثالث: Integrative؛ ناتج عن السمات الأخرى
هذا الثريد يشرح تأثيرهم بشكل مبسط
هذه السمات تندرج تحت ثلاث أفرع:
1. الأول: Primary؛ مسبب للتراجع
2. الثاني: Antagonistic؛ مفيد بحدود
3. الثالث: Integrative؛ ناتج عن السمات الأخرى
هذا الثريد يشرح تأثيرهم بشكل مبسط
1. السمة الأولى: Mitochondrial Dysfunction
الميتوكوندريا مسؤولة عن توليد أكثر من 90٪ من الطاقة التي يحتاجها الجسم للبقاء على قيد الحياة ودعم وظائف الأعضاء؛ مثل القلب والدماغ والعضلات والرئتين وهذه الأعضاء التي تتطلب أكبر قدر من الطاقة هي الأكثر ضرراً
الميتوكوندريا مسؤولة عن توليد أكثر من 90٪ من الطاقة التي يحتاجها الجسم للبقاء على قيد الحياة ودعم وظائف الأعضاء؛ مثل القلب والدماغ والعضلات والرئتين وهذه الأعضاء التي تتطلب أكبر قدر من الطاقة هي الأكثر ضرراً
عندما تفشل الميتوكوندريا، يتم توليد طاقة أقل داخل الخلية وبالتالي إصابة وموت الخلية. إذا تكررت هذه العملية في جميع أعضاء الجسم، تبدأ أنظمة الأعضاء في الفشل.
كما أن الميتوكوندريا مع العمر تقوم بإطلاق أنواع الأكسجين التفاعلية الضارة، والتي قد تسبب طفرات في الـDNA تؤدي إلى السرطان
كما أن الميتوكوندريا مع العمر تقوم بإطلاق أنواع الأكسجين التفاعلية الضارة، والتي قد تسبب طفرات في الـDNA تؤدي إلى السرطان
2. السمة الثانية: Telomere Attrition
تحتوي نهاية الكروموسوم على جزء (التيلومير) يعمل كغطاء واقي للكروموسوم حتى لايتم الترابط بينه وبين الكروموسومات الأخرى الغير متطابقة وبالتالي حدوث طفرات وراثية
في الخلايا الطبيعية، يصبح التيلومير أقصر وأقصر مع كل انقسام خلوي.
تحتوي نهاية الكروموسوم على جزء (التيلومير) يعمل كغطاء واقي للكروموسوم حتى لايتم الترابط بينه وبين الكروموسومات الأخرى الغير متطابقة وبالتالي حدوث طفرات وراثية
في الخلايا الطبيعية، يصبح التيلومير أقصر وأقصر مع كل انقسام خلوي.
الفقدان التدريجي للتيلومير يحد من عدد المرات التي يمكن أن تنقسم فيها الخلايا، مما يؤدي إلى تضاؤل أعداد الخلايا في الأعضاء الحيوية.
بمجرد أن تصبح التيلوميرات قصيرة للغاية، تتوقف الخلية عن الانقسام وتدخل الشيخوخة الخلوية، لتصبح الخلية جاهزة للتخلص منها من قبل الجهاز المناعي.
بمجرد أن تصبح التيلوميرات قصيرة للغاية، تتوقف الخلية عن الانقسام وتدخل الشيخوخة الخلوية، لتصبح الخلية جاهزة للتخلص منها من قبل الجهاز المناعي.
3. السمة الثالثة: Epigenetic Alterations
تحدث بعض التغيرات في التعبير الجيني Gene Expression التي تمر بها الخلايا مع التقدم في السن؛ تسمى عادة التعديلات اللاجينية. هذه التعديلات تضر بالوظائف الأساسية للخلايا ويمكن أن تزيد من خطر الإصابة بالسرطان والأمراض الأخرى المرتبطة بالعمر.
تحدث بعض التغيرات في التعبير الجيني Gene Expression التي تمر بها الخلايا مع التقدم في السن؛ تسمى عادة التعديلات اللاجينية. هذه التعديلات تضر بالوظائف الأساسية للخلايا ويمكن أن تزيد من خطر الإصابة بالسرطان والأمراض الأخرى المرتبطة بالعمر.
بروفيسور جامعة هارفارد David Sinclair أحد المهتمين بدراسة هذه السمة تحديداً (Epigenetic Alterations):
youtube.com
أنصح بمتابعة أبحاثه للمهتمين بهذا المجال.
youtube.com
أنصح بمتابعة أبحاثه للمهتمين بهذا المجال.
4. السمة الرابعة: Genomic Instability
ينتج عدم الاستقرار الجينومي عن الضرر التدريجي للحمض النووي بطرق لا يتم إصلاحها بشكل طبيعي. ويعتبر هذا السبب الجذري للشيخوخة الذي يؤدي إلى طفرات جينية وزيادة خطر الإصابة بالسرطان
ينتج عدم الاستقرار الجينومي عن الضرر التدريجي للحمض النووي بطرق لا يتم إصلاحها بشكل طبيعي. ويعتبر هذا السبب الجذري للشيخوخة الذي يؤدي إلى طفرات جينية وزيادة خطر الإصابة بالسرطان
5. السمة الخامسة: Loss of Proteostasis
يحاول الجسم الحفاظ على إنتاج البروتينات مستقرة ودون أي عيوب؛تُعرف هذه الحالة المثالية باسم Proteostasis، وهي حالة متوازنة تعمل فيها الآلات المنتجة للبروتين بشكل مثالي.
يحاول الجسم الحفاظ على إنتاج البروتينات مستقرة ودون أي عيوب؛تُعرف هذه الحالة المثالية باسم Proteostasis، وهي حالة متوازنة تعمل فيها الآلات المنتجة للبروتين بشكل مثالي.
عندما تفشل هذه الحالة المثالية ينتج عدد قليل جدًا أو كثير جدًا من البروتينات.
يمكن أن يؤدي أيضًا إلى بروتينات مضللة تنحني عن الشكل المطلوب ولا يمكنها أداء وظائفها، أو تسبب سلوك شاذ في الخلية عن طريق إعطاء التعليمات الخاطئة.
يمكن أن يؤدي أيضًا إلى بروتينات مضللة تنحني عن الشكل المطلوب ولا يمكنها أداء وظائفها، أو تسبب سلوك شاذ في الخلية عن طريق إعطاء التعليمات الخاطئة.
6. السمة السادسة: Deregulated Nutrient-Sensing
توجد أربع بروتينات رئيسية تشارك في استشعار المغذيات التي تعتبر مساهماً رئيسيا حيث أنها تعمل على تنظيم عملية التمثيل الغذائي والتأثير على الشيخوخة (تطيل العمر).
توجد أربع بروتينات رئيسية تشارك في استشعار المغذيات التي تعتبر مساهماً رئيسيا حيث أنها تعمل على تنظيم عملية التمثيل الغذائي والتأثير على الشيخوخة (تطيل العمر).
مجموعات البروتين الرئيسية الأربع هي: IGF-1 و mTOR و sirtuins و AMPK.
نسمي هذه البروتينات "استشعار المغذيات" لأن مستوى المغذيات يؤثر على نشاطها سواء بزيادة المغذيات أو نقصانها (الصوم المتقطع)
نسمي هذه البروتينات "استشعار المغذيات" لأن مستوى المغذيات يؤثر على نشاطها سواء بزيادة المغذيات أو نقصانها (الصوم المتقطع)
- يؤدي قطع مسار IGF-1 و mTOR إلى تعزيز طول العمر حيث تشارك في التمثيل الغذائي anabolic (بناء الأنسجة) بزيادة المغذيات
- زيادة نشاط sirtuins و AMPK يساعد على طول العمر حيث تشارك في التمثيل الغذائي catabolic (تكسير الأنسجة) بتقليل المغذيات
ولهذا ينصح بتجويع الجسم لفترات متقطعة
- زيادة نشاط sirtuins و AMPK يساعد على طول العمر حيث تشارك في التمثيل الغذائي catabolic (تكسير الأنسجة) بتقليل المغذيات
ولهذا ينصح بتجويع الجسم لفترات متقطعة
7. السمة السابعة: Cellular Senescence
تحث خلايا الشيخوخة الخلايا الأخرى السليمة على أن تصبح مثلها، مما يتسبب في تراكمها مع تقدم العمر.
وأدى معرفة هذه السمة إلى إيجاد حلول لإزالة هذه الخلايا من قبل شركات التقنية الحيوية
تحث خلايا الشيخوخة الخلايا الأخرى السليمة على أن تصبح مثلها، مما يتسبب في تراكمها مع تقدم العمر.
وأدى معرفة هذه السمة إلى إيجاد حلول لإزالة هذه الخلايا من قبل شركات التقنية الحيوية
8. السمة الثامنة: Stem Cell Exhaustion
الخلايا الجذعية مهمة في إصلاح الأنسجة ووظائف المناعة وإنتاج الدم والعديد من الوظائف الأخرى. مع تقدم العمر، تنخفض جودة الخلايا الجذعية.
هذه السمة مسؤولة مباشرة عن العديد من المشاكل الجسدية المرتبطة بالشيخوخة مثل الضعف والجهاز المناعي الضعيف
الخلايا الجذعية مهمة في إصلاح الأنسجة ووظائف المناعة وإنتاج الدم والعديد من الوظائف الأخرى. مع تقدم العمر، تنخفض جودة الخلايا الجذعية.
هذه السمة مسؤولة مباشرة عن العديد من المشاكل الجسدية المرتبطة بالشيخوخة مثل الضعف والجهاز المناعي الضعيف
9. السمة التاسعة: Altered Intercellular Communication
تغير الاتصال بين الخلايا بحيث تغيير الإشارات بين الخلايا التي يمكن أن تؤدي إلى بعض أمراض وإعاقات الشيخوخة.
تغير الاتصال بين الخلايا بحيث تغيير الإشارات بين الخلايا التي يمكن أن تؤدي إلى بعض أمراض وإعاقات الشيخوخة.
جاري تحميل الاقتراحات...