دانشمندان در پژوهشی تازه موفق شده‌اند یکی از سازوکارهای مولکولی ارتباط میان دمای پایین و افزایش طول عمر را شناسایی کنند. نتایج این مطالعه نشان می‌دهد سرمای ملایم با افزایش تولید مولکولی به نام BH2 می‌تواند به حفظ سلامت پروتئین‌های سلولی و افزایش طول عمر در یک جاندار آزمایشگاهی کمک کند.
این پژوهش که ۲۱ اکتبر ۲۰۲۶ در مجله معتبر Nature منتشر شده، توسط محققان دانشگاه کلن و همکارانشان انجام شده است. یافته‌ها در کرم‌های آزمایشگاهی و سلول‌های انسانی بررسی شده‌اند؛ بااین‌حال، هنوز شواهدی وجود ندارد که نشان دهد قرار گرفتن انسان در هوای سرد یا مصرف BH2 می‌تواند طول عمر او را افزایش دهد.
کشف ارتباط میان دمای پایین و افزایش طول عمر
پژوهشگران مدت‌هاست می‌دانند که کاهش ملایم دما می‌تواند در برخی جانداران باعث افزایش طول عمر شود. بااین‌حال، سازوکارهای مولکولی مسئول این پدیده به‌طور کامل شناخته نشده بودند.
در مطالعه جدید، دانشمندان از کرم‌های میکروسکوپی Caenorhabditis elegans استفاده کردند؛ جاندارانی که به دلیل عمر کوتاه و ساختار ژنتیکی شناخته‌شده، کاربرد گسترده‌ای در تحقیقات مربوط به پیری دارند.
محققان این کرم‌ها را پس از رسیدن به بزرگسالی در سه دمای ۱۵، ۲۰ و ۲۵ درجه سانتی‌گراد قرار دادند و تغییرات متابولیکی آن‌ها را بررسی کردند.
نتایج نشان داد در دمای ۱۵ درجه، میزان برخی ترکیبات شیمیایی افزایش پیدا می‌کند. از میان این مواد، مولکول دی‌هیدروبیوپترین یا BH2 توجه پژوهشگران را جلب کرد.
مولکول BH2 چگونه به کند شدن روند پیری کمک می‌کند؟
محققان دریافتند که قرار گرفتن در دمای پایین باعث افزایش فعالیت آنزیمی به نام CAT-4 می‌شود. معادل این آنزیم در انسان GCH1 نام دارد.
افزایش فعالیت CAT-4 تولید مولکول BH2 را تقویت می‌کند. این مولکول در بافت عضلانی تولید شده و سپس به بافت‌های دیگر، از جمله روده و سلول‌های عصبی، انتقال پیدا می‌کند.
در این بافت‌ها، آنزیم DHFR-1 مولکول BH2 را به ترکیب فعال‌تری به نام BH4 تبدیل می‌کند.
BH4 در عملکرد آنزیم PAH-1 نقش دارد؛ آنزیمی که به تولید اسیدآمینه تیروزین کمک می‌کند.
پژوهشگران دریافتند این زنجیره واکنش‌های مولکولی در افزایش طول عمر کرم‌های آزمایشگاهی و محافظت از عملکرد سلول‌ها نقش مهمی دارد.
افزایش طول عمر حتی بدون قرار گرفتن در سرما
یکی از جالب‌ترین نتایج پژوهش این بود که فعال‌سازی مسیر مولکولی شناسایی‌شده، لزوماً به قرار گرفتن در محیط سرد نیاز ندارد.
دانشمندان با افزایش فعالیت ژن cat-4 در سلول‌های عضلانی کرم‌ها توانستند تولید BH2 را تقویت کنند.
این تغییر ژنتیکی باعث افزایش طول عمر کرم‌ها نه‌تنها در دمای ۱۵ درجه، بلکه در دماهای ۲۰ و ۲۵ درجه سانتی‌گراد نیز شد.
این یافته نشان می‌دهد که دست‌کم در مدل آزمایشگاهی مورد بررسی، می‌توان بخشی از مزایای زیستی سرما را با فعال‌سازی یک مسیر متابولیکی مشخص بازآفرینی کرد.
البته این نتیجه هنوز به معنای امکان افزایش طول عمر انسان از طریق چنین مداخله‌ای نیست.
محافظت از سلول‌های عصبی در برابر تجمع پروتئین‌های آسیب‌زا
افزایش طول عمر تنها نتیجه مهم این پژوهش نبود.
دانشمندان دریافتند مسیر BH2 و BH4 در حفظ تعادل پروتئین‌های سلولی نیز نقش دارد؛ فرایندی که با عنوان پروتئوستاز شناخته می‌شود.
با افزایش سن، برخی پروتئین‌ها ممکن است ساختار طبیعی خود را از دست بدهند و درون سلول‌ها تجمع پیدا کنند. این اتفاق با تعدادی از بیماری‌های مرتبط با افزایش سن و اختلالات عصبی ارتباط دارد.
در آزمایش‌های انجام‌شده روی کرم‌ها، افزایش تولید BH2 در عضلات به کاهش تجمع پروتئین‌های آسیب‌زا در بافت‌های دیگر، از جمله سلول‌های عصبی و روده، کمک کرد.
همچنین پژوهشگران در آزمایش‌های سلولی مشاهده کردند که BH2 یا تیروزین می‌توانند تجمع برخی پروتئین‌های مرتبط با بیماری هانتینگتون و اسکلروز جانبی آمیوتروفیک یا ALS را کاهش دهند.
این نتایج امیدوارکننده هستند، اما کاهش تجمع پروتئین‌ها در محیط آزمایشگاهی به معنای اثبات درمان این بیماری‌ها در انسان نیست.
آیا قرار گرفتن در هوای سرد می‌تواند عمر انسان را افزایش دهد؟
با وجود نتایج جالب مطالعه، هنوز نمی‌توان نتیجه گرفت که قرار گرفتن در محیط سرد باعث افزایش طول عمر انسان می‌شود.
بخش اصلی آزمایش‌های مربوط به طول عمر روی کرم‌های C. elegans انجام شده و آزمایش‌های انسانی پژوهش نیز در سطح سلول‌های کشت‌شده بوده‌اند.
از سوی دیگر، واکنش بدن انسان به سرما پیچیده‌تر از واکنش این جانداران آزمایشگاهی است و قرار گرفتن در سرمای شدید می‌تواند خطرات سلامتی داشته باشد.
بنابراین یافته‌های جدید نباید به‌عنوان توصیه‌ای برای سرمادرمانی، مصرف مکمل BH2 یا تغییر عمدی دمای بدن تفسیر شوند.
کشف مسیر جدیدی برای تحقیقات ضدپیری
اهمیت اصلی پژوهش جدید، شناسایی شبکه‌ای از واکنش‌های متابولیکی است که می‌تواند ارتباط میان دمای محیط، سلامت سلولی و طول عمر را توضیح دهد.
دانشمندان نشان داده‌اند که عضلات می‌توانند با تولید BH2 پیام‌های متابولیکی مهمی به سایر بافت‌ها ارسال کنند و از این طریق بر سلامت آن‌ها تأثیر بگذارند.
این کشف می‌تواند زمینه را برای تحقیقات بیشتر درباره بیماری‌های وابسته به سن و روش‌های محافظت از سلول‌ها فراهم کند.
بااین‌حال، برای مشخص شدن اینکه این مسیر در بدن انسان چه تأثیری بر پیری و طول عمر دارد، مطالعات بیشتری از جمله آزمایش‌های حیوانی تکمیلی و پژوهش‌های بالینی ضروری خواهد بود.
دیدگاه‌ها