این کشف در مطالعه‌ای روی مخمر، که نوعی قارچ کوچک است و برای تشکیل نان و آبجو منفعت گیری می‌شود انجام شده است. اگرچه مخمر موجودی زیاد ساده است، اما در سطح سلولی شباهت بسیاری به انسان دارد.

دانشمندان در تحقیق خود، هستک‌ها یا همان نوکلئوز‌های سلولی را مورد مطالعه قرار دادند. هستک بخشی متراکم در داخل هسته سلول است که نقشی کلیدی در تنظیم فعالیت‌های سلولی دارد.

آن‌ها می‌گویند اندازه این هستک‌ها می‌تواند همانند یک تایمر عمل کرده و نشان دهند سلول چه مقدار زمان تا مرگ فاصله دارد.

تحقیقات دانشمندان در دانشگاه وایل کرنل آمریکا نشان داده که هستک‌های بزرگ‌تر علتناپایداری در دی‌ان‌ای و مرگ سریع تر سلول خواهد شد، در حالی که هستک‌های کوچک‌تر می‌توانند روال پیری را کندتر کنند.

پژوهش‌های تازه در چارچوب مطالعات در خصوص پیری صورت می‌گیرد. دانشمندان سال‌ها است می‌دانند که با افزایش سن، گمان ابتلا به بیماری‌هایی همانند سرطان، بیماری‌های قلبی و اختلالات عصبی زیاد تر می‌شود.

دکتر جسیکا تایلر، استاد صدمه‌شناسی در دانشگاه وایل کرنل آمریکا، در این باره می‌گوید: «پیری بزرگ‌ترین عامل خطر برای این بیماری‌ها است. به جای این که هر بیماری را جداگانه درمان کنیم، بهتر است راهکاری اشکار کنیم که با جلوگیری از مشکلات مولکولی مهم اغاز این بیماری‌ها را به تعویق بیندازد. به نظر می‌رسد که هستک‌ می‌تواند کلید این نوشته باشد.»

اما چطور هسته‌چه‌ها بر پیری تاثییر می‌گذارند؟

هستک بخشی از هسته سلول است که دی‌ان‌ای ریبوزومی (rDNA) را در خود جای داده است. این نوع خاص از دی‌ان‌ای زیاد حساس و شکننده است و اگر صدمه ببیند و به درستی ترمیم نشود، می‌تواند علتمرگ سلول شود.

محققان دریافتند که با کوچک نگه داشتن هستک، می‌توان از صدمه به آر.‌دی‌ان‌ای جلوگیری کرد و عمر سلول را افزایش داد.

محققان با منفعت گیری از یک روش مهندسی‌شده در مخمر، توانستند هستک را به دیواره هسته متصل کنند تا اندازه آن کوچک بماند.

نتایج نشان داد که کوچک نگه داشتن هستک همان تأثیری را روی کند کردن روال پیری دارد که افت مصرف کالری (یکی از راهکارهای ضدپیری) به همراه دارد.

دی‌ان‌ای در هستک به رنگ آبی

دانشمندان فهمید شدند که هستک‌ها در همه طول عمر سلول به طور یکنواخت رشد نمی‌کنند. در واقع در زیاد تر عمر مخمر، هستک کوچک باقی می‌ماند اما بعد از رسیدن به یک اندازه اشکار به شدت اغاز به رشد می‌کند و زیاد بزرگ می‌شود.

بعد از این نقطه سلول‌ها به طور متوسط تنها پنج بار دیگر تقسیم خواهد شد و سپس می‌میرند.

دکتر ایگناسیو گوتیرز، یکی از نویسندگان مقاله، می‌گوید: «هنگامی دیدیم که رشد هستک خطی نیست، فهمیدیم که چیزی واقعاً مهم در حال وقوع است. این تحول ناگهانی همانند یک تایمر مرگ عمل می‌کند و لحظات پایانی عمر سلول را اشکار می‌کند.»

در سلول‌های پیر با هسته‌چه‌های بزرگ‌تر، آردی‌ان‌ای ناپایدارتر است و پروتئین‌ها و عوامل فرد دیگر که طبق معمولً نباید داخل هستک شوند به داخل آن نفوذ می‌کنند. این شرایط می‌تواند به صدمه‌های جدی و حتی تغییرات کروموزومی منجر شود که به مرگ سلول ختم می‌شود.

محققان تصمیم دارند در قدم‌ بعدی اثرات هستک بر پیری را در سلول‌های بنیادی انسانی مطالعه کنند.

سلول‌های بنیادی قابلیت جایگزینی سلول‌های مرده را دارند، اما در نهایت این سلول‌ها نیز تقسیم را متوقف می‌کنند. محققان امیدوارند که بتوانند با منفعت گیری از این یافته‌ها، طول عمر سلول‌های بنیادی را افزایش دهند.

دکتر گوتیرز می‌گوید: «برای من شوق‌انگیز می بود که توانستیم ربط بین ساختار هستک و فرآیند ترمیم دی‌ان‌ای را کشف کنیم، و این ربط به گمان زیادً از مخمر تا انسان نگه داری شده است.»

این مطالعات تازه در نشریه علمی «نیچر» انتشار شده است.