برای سلول های بنیادی، انداره بزرگتر به معنای بهتر بودن نیست!

زیست شناسان MIT نشان می دهند که افزایش اندازه سلول های بنیادی خون، توانایی آنها را برای تولید سلول های خونی جدید در هنکام پیری محدود می کند. سلول هایی که از یک خانواده می باشند، از نظر اندازه به طور قابل ملاحظه ای یکسان وشبیه هم  هستند؛در حالی که در انواع مختلف سلول، اندازه ها متفاوت می باشد.

حال این سوال را مطرح می شود که آیا اندازه سلول برای فیزیولوژی سلولی مهم است یا خیر؟

مطالعه جدید نشان می دهد که بزرگ شدن سلول، باعث کاهش عملکرد سلول های بنیادی می شود. محققان دریافتند که سلول‌های بنیادی خون( که از کوچک‌ترین سلول‌های بدن هستند) با بزرگ‌تر شدن، توانایی خود را برای انجام عملکرد طبیعی خود که جایگزینی گلبول های قرمز خون می باشد را از دست می‌دهند. اگرچه، هنگامی که سلول ها به اندازه معمول خود برگردانده شدند، مجددا به صورت طبیعی رفتار کردند.

محققان همچنین دریافتند که سلول های بنیادی خون با افزایش سن، تمایل به بزرگ شدن دارند. مطالعه آنها نشان می دهد که این بزرگ شدن باعث کاهش عملکرد سلول های بنیادی در طول پیری می شود.

Jette Lengefeld ، فوق دکترای پیشین MIT  که اکنون محقق اصلی  دانشگاه Helsinki است گفت: «ما بزرگ شدن سلولی را به عنوان یک عامل جدید پیری در داخل بدن کشف کرده‌ایم، و اکنون می‌توانیم امکان به تاخیر انداختن پیری و بیماری‌های مرتبط با پیری را با برطرف کردن بزرگ شدن سلولی بررسی کنیم.

پیامد های افزایش سایز:

از دهه 1960 مشخص شده است که سلول های انسانی رشد یافته در ظرف آزمایشگاهی با پیر شدن، بزرگ می شوند( نوعی وضعیت سلولی غیرقابل تقسیم که در ارتباط با پیری است). هر بار که سلولی تقسیم می شود، ممکن است با آسیب DNA مواجه شود. هنگامی که این اتفاق می افتد، تقسیم سلول جهت ترمیم آسیب وارد شده، متوقف می شود. در طول هر یک از این تاخیرها، سلول کمی بزرگتر می شود. بسیاری از دانشمندان معتقد بودند که این بزرگ شدن صرفاً یک عارضه جانبی پیری است، اما آزمایشگاه Amon شروع به بررسی این احتمال کرد که اندازه بزرگ سلول، باعث از دست دادن عملکرد مرتبط با افزایش سن شود.

Lengefeld اثرات اندازه را روی سلول‌های بنیادی مطالعه کرد به‌ ویژه سلول‌های بنیادی خون، که باعث ایجاد سلول‌های خونی بدن ما در طول زندگی می‌شوند. محققان برای بررسی چگونگی تأثیر اندازه بر روی این سلول‌های بنیادی، به DNA آنها آسیب رساندند که منجر به افزایش اندازه آنها شد. آنها سپس این سلول‌های بزرگ ‌شده را با سلول‌های دیگری مقایسه کردند که DNA آنها نیز آسیب دیده بود، اما با استفاده از دارویی به نام rapamycin از افزایش اندازه آنها جلوگیری شده بود.

محققان سپس عملکرد این دو گروه از سلول های بنیادی را با تزریق آنها به موش هایی که سلول های بنیادی خونشان از بین برده شده بود، مقایسه کردند. این به محققان اجازه داد تا مشخص کنند که آیا سلول های بنیادی پیوند شده قادر به جایگزینی مجدد سلول های خونی موش هستند یا خیر.

آنها دریافتند که سلول های بنیادی که DNA آنها آسیب دیده بود و بزرگ شده بودند، قادر به تولید سلول های خونی جدید نبودند. با این حال، سلول های بنیادی که DNA آنها آسیب دیده بود ولی کوچک نگه داشته شده بودند، همچنان قادر به تولید سلول های خونی جدید بودند.

در آزمایش دیگری، محققان از جهشی ژنتیکی برای کاهش اندازه سلول‌های بنیادی که در موش‌های مسن به طور طبیعی بزرگ هستند استفاده کردند. آنها نشان دادند که اگر آن سلول های بنیادی بزرگ را وادار کنند که دوباره کوچک شوند، سلول ها پتانسیل بازسازی خود را بازیابی کرده و مانند سلول های بنیادی جوان تر رفتار می کنند.

Lengefeld گفت: « این شواهد قابل توجهی است که از این نظریه که اندازه برای عملکرد سلول های بنیادی مهم است پشتیبانی می کند. زمانی که ما به DNA سلول‌های بنیادی آسیب می‌زنیم اما آنها را در هنگام آسیب کوچک نگه می‌داریم، عملکرد خود را حفظ می‌کنند. و اگر اندازه سلول های بنیادی بزرگ را کاهش دهیم، می توانیم عملکرد آنها را بازیابی کنیم. »

ویراستار: فاطمه رضائی بدر

https://news.mit.edu/2021/stem-cells-bigger-doesnt-mean-better-1112