کشف نقش پنهان مغز استخوان در التهاب مزمن پیری انسان

در عمق استخوان‌های شما، کارخانه‌ای آرام و بی‌وقفه در حال کار است. این کارخانه گلبول‌های قرمزی را تولید می‌کند که اکسیژن را جابه‌جا می‌کنند و سلول‌های ایمنی‌ای را می‌سازد که در سراسر اندام‌ها گشت‌زنی می‌کنند. بیشتر ما مغز استخوان را کارگاهی منفعل تصور می‌کنیم. اما پژوهش‌های تازه نشان می‌دهد که مغز استخوان گاهی می‌تواند خود عامل ایجاد مشکل باشد.

دانشمندانی که سلول‌های بنیادی خون‌ساز را بررسی می‌کنند، یعنی سلول‌های اصلی مغز استخوان که سلول‌های خون و سلول‌های ایمنی را تولید می‌کنند، به ارتباطی شگفت‌انگیز میان وضعیت درونی این سلول‌ها و افت عملکرد بافت‌های دوردست رسیده‌اند. عامل اصلی چیست؟ کاهش یک پروتئین میتوکندریایی به نام SIRT3 که به سلول‌ها کمک می‌کند انرژی و استرس را مدیریت کنند. سطح SIRT3 هم در موش‌ها و هم در انسان‌ها با افزایش سن کاهش می‌یابد و به نظر می‌رسد همین افت، سلول‌های بنیادی خون را به سمت تولید تعداد بیش از حدی از سلول‌های ایمنی التهاب‌زا سوق می‌دهد.

برای بررسی اینکه آیا سلول‌های بنیادی پیر فقط بازتاب‌دهنده افول بدن هستند یا خودشان فعالانه در ایجاد آن نقش دارند، پژوهشگران به‌صورت ژنتیکی سطح SIRT3 را در سلول‌های بنیادی خون موش افزایش دادند و این سلول‌ها را به موش‌های جوانی پیوند زدند که سیستم ایمنی آن‌ها پاک‌سازی شده بود. گروه دیگری سلول‌های بنیادی دست‌نخورده دریافت کردند. این حیوانات تا سنین پیشرفته، یعنی حدود دو سالگی برای یک موش، زیر نظر گرفته شدند.

موش‌هایی که سلول‌های بنیادی تقویت‌شده با SIRT3 را داشتند، در گردش خون خود سلول‌های ایمنی التهابی کمتری نشان دادند. این تغییرات فقط به شمارش سلول‌های خونی محدود نبود. این حیوانات مسافت بیشتری می‌دویدند، مدت طولانی‌تری به یک صفحه وارونه می‌چسبیدند، در آزمون‌های حافظه عملکرد بهتری داشتند، قند خون را کارآمدتر کنترل می‌کردند و ساختار ریه سالم‌تری نشان می‌دادند. جمله‌ای کوتاه. تفاوتی بزرگ.

این یافته نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی خون پیر می‌توانند به‌طور فعال التهاب را در سراسر بدن گسترش دهند و صرفا بازتاب‌دهنده آن نباشند.

اما تیم پژوهشی در همین نقطه متوقف نشد. آن‌ها سلول‌های ایمنی ساخته‌شده توسط سلول‌های بنیادی تقویت‌شده با SIRT3 را برداشتند و فقط همان سلول‌ها را به موش‌های جوان دیگری منتقل کردند. به‌طرز چشمگیری، دریافت‌کنندگان این سلول‌های ایمنی نیز بهبود عملکرد عضلات، تنظیم بهتر گلوکز و بهبودهایی در ریه را نشان دادند. به بیان دیگر، سلول‌های ایمنی وسیله‌ای بودند که پیام‌ها را از مغز استخوان به اندام‌های دوردست منتقل می‌کردند.

از نظر سازوکار زیستی، به نظر می‌رسد SIRT3 از نوعی تثبیت نامطلوب سلولی جلوگیری می‌کند. وقتی مقدار این پروتئین کافی نباشد، سلول‌های بنیادی در برنامه‌ای سوگیرانه قفل می‌شوند که تولید سلول‌های میلوئیدی مستعد التهاب را ترجیح می‌دهد. بازگرداندن SIRT3 این الگو را تضعیف می‌کند و خروجی سلولی را به سمت تعادلی با التهاب کمتر می‌برد.

این آزمایش‌ها به مجموعه شواهد رو به رشدی اضافه می‌شوند که نشان می‌دهد دستگاه خون‌ساز نقشی بسیار بزرگ‌تر از آنچه پیش‌تر تصور می‌شد در روند پیری دارد. آزمایشگاه‌ها پیش از این با استفاده از مداخلات دیگر توانسته‌اند سلول‌های بنیادی خون پیر را در موش‌ها جوان‌سازی کنند و مطالعات جمعیتی در انسان نیز نشان می‌دهد التهاب مزمن و خفیف، که گاهی پیری التهابی نامیده می‌شود، سرنوشتی تغییرناپذیر نیست.

البته نکات احتیاطی مهمی همچنان باقی است. این مطالعه از سلول‌های بنیادی دست‌کاری‌شده ژنتیکی و مدل‌های موشی استفاده کرده است؛ آماده‌سازی پیش از پیوند مغز استخوان نیز خود می‌تواند فیزیولوژی بدن را تغییر دهد. این کار شاخص‌های مشخصی از سلامت را اندازه‌گیری کرده و نشان نمی‌دهد که افزایش SIRT3 لزوما روند پیری را کند می‌کند، طول عمر را افزایش می‌دهد یا به شکلی ایمن به انسان قابل تعمیم است. همان‌طور که نویسنده ارشد اشاره کرده، گام حیاتی بعدی این است که بررسی شود آیا سازوکاری که در موش‌ها دیده شده در انسان نیز حفظ شده است یا نه.

اگر چنین باشد، پیامدهای آن قابل توجه خواهد بود: مغز استخوان می‌تواند به هدفی برای مداخلاتی تبدیل شود که با هدف کاهش سیستمیک التهاب وابسته به سن طراحی می‌شوند. فعلا این یافته نگاه ما به منشأ پیری را بازتعریف می‌کند؛ پیری کمتر شبیه یک فرسایش یکنواخت و هم‌زمان است و بیشتر مانند هم‌خوانی بازیگران دوردستی به نظر می‌رسد که برخی از آن‌ها نغمه خود را از طریق سیستم ایمنی منتقل می‌کنند.

پژوهشگران باید مشخص کنند آیا کاهش فعالیت SIRT3 واقعا خروجی التهابی را در سلول‌های بنیادی خون انسان هدایت می‌کند و آیا این مسیر را می‌توان به‌صورت ایمن تغییر داد یا نه. تا آن زمان، زمزمه مغز استخوان بیشتر یک سرنخ برانگیزاننده است تا نسخه‌ای درمانی، اما مسیر تازه‌ای برای مطالعه باز شدن تدریجی نظم بدن ارائه می‌دهد و شاید راهی برای تغییر ریتم آن باشد.