زیرگروه‌های متمایز سلول‌های پوستی در حال پیر شدن شناسایی شدند

به گزارش مجله خبری نگار، سلول‌های پیر پوست که اغلب به دلیل اینکه بدون مرگ، بیش از طول عمر خود عمر می‌کنند، به عنوان سلول‌های زامبی شناخته می‌شوند، در بدن انسان به عنوان یک پارادوکس ظاهری وجود دارند که باعث التهاب و کمک به بیماری می‌شوند، در عین حال به سیستم ایمنی بدن در بهبود زخم‌ها نیز کمک می‌کنند. یافته‌های جدید ممکن است دلیل آن را توضیح دهند: همه سلول‌های پوستی در حال پیر شدن یکسان نیستند.

محققان دانشگاه جان هاپکینز سه زیرگروه از سلول‌های پوستی پیر را با اشکال، نشانگر‌های زیستی و عملکرد‌های متفاوت شناسایی کرده‌اند. این پیشرفت می‌تواند دانشمندان را قادر سازد تا انواع سلول‌های مضر را شناسایی و از بین ببرند، در حالی که سلول‌های مفید دست‌نخورده باقی می‌مانند. نتایج این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شد.

جود فیلیپ، یکی از نویسندگان این مطالعه از دانشگاه جانز هاپکینز، می‌گوید: «ما می‌دانستیم که سلول‌های پیر پوست با سلول‌های ایمنی پیر یا سلول‌های عضلانی پیر متفاوت هستند. اما در یک نوع سلول، سلول‌های پیر اغلب یکسان در نظر گرفته می‌شوند - اساساً، سلول‌های پوست یا پیر می‌شوند یا نمی‌شوند. اما ما دریافتیم که وقتی یک سلول پوست وارد حالت پیر یا زامبی‌مانند می‌شود، می‌تواند یکی از سه مسیر مختلف را طی کند که هر کدام به یک زیرگروه کمی متفاوت منجر می‌شود.»

محققان با استفاده از پیشرفت‌های جدید در فناوری‌های یادگیری ماشینی و تصویربرداری، نمونه‌های سلول‌های پوستی ۵۰ اهداکننده سالم ۲۰ تا ۹۰ ساله را که در مطالعه طولی بالتیمور، پروژه‌ای با بودجه موسسه ملی بهداشت (NIH) که طولانی‌ترین مطالعه در حال انجام در مورد پیری در ایالات متحده است، شرکت داشتند، مقایسه کردند.

محققان فیبروبلاست‌ها - سلول‌هایی که داربستی را تولید می‌کنند که به بافت ساختار می‌دهد - مرتبط با بافت پوست را استخراج کرده و با آسیب رساندن به DNA آنها، که با پیری رخ می‌دهد، آنها را به سمت پیری سوق دادند. از آنجا که سلول‌های پیر به طور طبیعی با افزایش سن افراد تجمع می‌یابند، نمونه‌های قدیمی حاوی ترکیبی از فیبروبلاست‌های سالم/پیر و پیر بودند.

محققان با استفاده از رنگ‌های تخصصی توانستند تصاویری از اشکال سلولی و الگو‌های رنگی که نشان‌دهنده پیری سلول‌ها هستند، ثبت کنند. الگوریتم‌های توسعه‌یافته برای این مطالعه، تصاویر را تجزیه و تحلیل کردند، ۸۷ ویژگی فیزیکی مختلف را برای هر سلول اندازه‌گیری کردند و فیبروبلاست‌ها را در گروه‌هایی دسته‌بندی کردند.

محققان دریافتند که فیبروبلاست‌ها در ۱۱ شکل و اندازه مختلف وجود دارند که سه مورد از آنها مشخصه سلول‌های پوستی در حال پیر شدن هستند. تنها یک زیرگروه از فیبروبلاست‌های پیر، که محققان آن را C۱۰ نامیدند، در اهداکنندگان مسن‌تر شایع‌تر بود.

در ظروف پتری، هر زیرگروه در مواجهه با رژیم‌های درمانی موجود که برای شناسایی و کشتن سلول‌های زامبی طراحی شده‌اند، پاسخ متفاوتی نشان داد. برای مثال، داساتینیب + کوئرستین، دارویی در کارآزمایی‌های بالینی، بیشترین اثربخشی را در از بین بردن فیبروبلاست‌های پیر C۷ داشت، اما در از بین بردن فیبروبلاست‌های پیر C۱۰ مرتبط با سن، محدود بود.

اگرچه تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه کدام زیرگروه فیبروبلاست مضر و کدام مفید است، مورد نیاز است، یافته‌ها نشان می‌دهد که دارو‌ها ممکن است بر یک زیرگروه تأثیر بگذارند، اما بر بقیه تأثیری نداشته باشند.

فیلیپ توضیح می‌دهد: «با اکتشافات جدیدمان، اکنون ابزار‌هایی برای توسعه دارو‌ها یا درمان‌های جدید داریم که به‌طور خاص زیرگروه پیری را که باعث التهاب و بیماری می‌شود، پس از شناسایی، هدف قرار می‌دهند.»

محققان می‌گویند هدف‌گیری دقیق‌تر پیری می‌تواند به درمان سرطان کمک کند.

درمان‌های خاصی در حال توسعه هستند که پیری را در سلول‌های سرطانی تحریک می‌کنند و سلول‌های سرطانیِ با تکثیر غیرقابل کنترل را به سلول‌های زامبیِ مرده در آب تبدیل می‌کنند. اگرچه این درمان‌ها می‌توانند رشد تومور را متوقف کنند، اما سلول‌های پیر را از خود به جا می‌گذارند. شیمی‌درمانی‌های سنتی همچنین به عنوان یک عارضه جانبی، سلول‌هایی مانند فیبروبلاست‌ها را به سمت پیری سوق می‌دهند. تجمع سلول‌های پیر در طول درمان می‌تواند مشکل‌ساز باشد، زیرا این سلول‌ها می‌توانند التهاب را در زمانی که سیستم ایمنی بیمار آسیب‌پذیرترین حالت خود را دارد، تشدید کنند.

بیماران ممکن است از دارویی که پس از شیمی‌درمانی تجویز می‌شود و می‌تواند با حذف سلول‌های پیر مضر و باقی گذاشتن سلول‌های پیر مفید، آلودگی را پاک کند، بهره‌مند شوند. به این نوع دارو‌ها سنوتراپی گفته می‌شود.

در مرحله‌ی بعد، محققان قصد دارند زیرگروه‌های پیری را در نمونه‌های بافتی، نه فقط در فلاسک‌ها و ظروف پتری، مطالعه کنند تا دریابند که چگونه این زیرگروه‌ها ممکن است با بیماری‌های مختلف پوستی و بیماری‌های مرتبط با سن مرتبط باشند.

فیلیپ در پایان می‌گوید: «ما امیدواریم که با توسعه بیشتر، از فناوری ما برای پیش‌بینی اینکه کدام دارو‌ها ممکن است برای هدف قرار دادن سلول‌های پیر که در ایجاد برخی بیماری‌ها نقش دارند، به خوبی عمل کنند، استفاده شود.» «در نهایت، رویا این است که بتوانیم اطلاعات بیشتری را در محیط بالینی ارائه دهیم تا به تشخیص فردی و بهبود نتایج درمان کمک کنیم.»