מה גורם לגוף שלנו להזדקן? ארבעה מחקרים משלימים, כולל אחד מ-Northwestern Medicine, הגיעו לאותה מסקנה: גנים ארוכים.
במאמר חדש כותבים המדענים על ממצאיהם וכיצד הם מקדמים את הידע הקיים על ההזדקנות.
"גנים ארוכים שהופכים פחות פעילים עם הגיל עשויים להיות הגורם המרכזי להזדקנות בגופנו", אמר הסופר המתכתב תומס סטוגר, עוזר פרופסור לרפואה בטיפול ריאתי וביקורתי בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן פיינברג וחבר מכון אריכות ימים של פוטוצ'נק. "הממצא שלנו מקדם את התחום על ידי זיהוי תופעה אחת שמחברת את רוב הידע הקיים על ההזדקנות והופכת את התופעה הבסיסית הזו למדידה".
המאמר, שהדגיש את הממצאים המשותפים של ארבע קבוצות מחקר בינלאומיות, פורסם ב מגמות בגנטיקה ב-21 במרץ. הקבוצות הן הראשונות להגיע למסקנה שרוב ההיבטים של ההזדקנות הביולוגית קשורים לאורך הגנים.
מצבים הידועים כמאיצים את ההזדקנות מפחיתים את פעילותם של גנים ארוכים. זה כולל עישון, אלכוהול, מתח חמצוני וקרינת UV. מצבים הידועים כמאטים את ההזדקנות מגבירים את פעילותם של גנים ארוכים כמו הגבלה קלורית. כמו כן, גנים קצרים מאוד או ארוכים מאוד מקודדים לתהליכים תאיים הידועים כמשתנים בהזדקנות כמו יצירת אנרגיה תאית, סינתזת חלבון והעברת אותות עצביים.
ויסות הגנים הוא אחד התהליכים המרכזיים ביותר בחיים, וארבעת המחקרים שלנו מסבירים מדוע פעילותם של גנים ארוכים במיוחד משתנה בהזדקנות. בנוסף להזדקנות, אנו מראים שאותו ממצא מתרחש בחולים עם מחלת אלצהיימר, מחלה הקשורה לגיל. הממצאים שלנו עוזרים לנו לחשוב מחדש על הגורמים למחלות נוירודגנרטיביות כמו מחלת אלצהיימר. מכיוון שגנים עם תפקוד עצבי הם ארוכים בצורה יוצאת דופן, אנו משערים שהפעילות המופחתת של תאי גנים ארוכים לא מצליחה לייצר מספיק חומרים ביולוגיים כדי לשמור על תפקוד עצבי כראוי."
תומס סטוגר, עוזר פרופסור לרפואה בטיפול ריאתי וביקורתי, בית הספר לרפואה של אוניברסיטת נורת'ווסטרן פיינברג
הטריגר להזדקנות הוא תופעה פיזיקלית הקשורה לאורך הגנים ולא לגנים הספציפיים המעורבים או לתפקודם של אותם גנים, מדווחים המדענים. הממצאים המקוריים התבססו על תערובת של נתונים מולקולריים מבני אדם, עכברים, חולדות, קילפיש, C. elegans, D. melanogaster וניסויים בעכברים. מחקר מדעי בעבר ביקש לזהות גנים ספציפיים האחראים להזדקנות. השקפה חדשה זו שונה מהגישות הביולוגיות הרווחות החוקרות את ההשפעות של גנים בודדים.
לגנים ארוכים פשוט יש יותר אתרים פוטנציאליים שעלולים להינזק. המדענים משווים את זה לטיול בכביש -; ככל שהנסיעה ארוכה יותר, כך גדל הסיכוי שמשהו ישתבש. ומכיוון שהתפקידים הפיזיולוגיים של סוגי תאים מסוימים מסתמכים על גנים ארוכים יותר מאלה של סוגי תאים אחרים, סביר יותר שסוגי תאים מסוימים יושפעו מנזק ל-DNA המצטבר ככל שהם מזדקנים. במהלך ההזדקנות, גנים ניזוקים כאשר גדילי ה-DNA המכילים את הגנים נשברים. זה מונע מהתאים לקרוא את המידע ולהפעיל את המידע הכלול בגן. ככל שהגן ארוך יותר, כך גדל הסיכוי שלפחות אתר נזק אחד ל-DNA קיים ועוצר את הפעלת הגן.
מכיוון שידוע שתאים עצביים מסתמכים על גנים ארוכים במיוחד והם איטיים או לא מתחלקים, הם רגישים במיוחד לתופעה. רבים מהגנים המעורבים באובדן מוחי במהלך ההזדקנות וקשורים למחלת אלצהיימר הם ארוכים במיוחד. חולי סרטן ילדים, אשר נרפאים באמצעות כימותרפיה הפוגעת ב-DNA, סובלים מאוחר יותר מהזדקנות מוקדמת, כולל ניוון עצבי.
כותרת המאמר היא "הזמן מתקתק מהר יותר עבור גנים ארוכים בהזדקנות".
המחקר מ-Northwestern נתמך על ידי מענק R00AG068544 מהמכון הלאומי להזדקנות של המכונים הלאומיים לבריאות.
