Denizanası ve mercanların kuzeni, “yaşlanan” hücrelerin yardımıyla tüm vücudunu yenileyebilir.
Ulusal Sağlık Enstitüleri ve ortaklarından araştırmacılar, yalnızca enerji kullanarak tüm vücudunu yenileyebilen küçük bir deniz canlısını inceleyerek iyileşme ve yaşlanma hakkında yeni bulgular ortaya çıkardılar. ağzı. Münzevi yengeçlerin kabuklarında yaşayan küçük, tüp şeklinde bir hayvan canlısı olan Hydractinia symbiolongicarpus’un RNA dizisini analiz ettiler.
Hydractinia’nın yeni bedenler oluşturmaya başladığı sırada, araştırmacılar bununla ilişkili bir moleküler imza tespit etti. yaşlanma olarak da bilinen biyolojik yaşlanma süreci. Hücre Raporları’nda yayınlanan araştırmaya göre, Hydractinia, iyileşme ve yaşlanma gibi temel biyolojik süreçlerin iç içe geçmiş olduğunu göstererek, yaşlanmanın nasıl evrimleştiğine dair yeni bir bakış açısı sağlıyor.
“Olağandışı organizmaların biyolojisini araştıran bunun gibi çalışmalar, şunu ortaya koyuyor: Ulusal İnsan Genomu Araştırma Enstitüsü (NHGRI) İntramural Araştırma Programı direktörü Ph.D. Charles Rotimi, “hem birçok biyolojik sürecin ne kadar evrensel olduğunu hem de bunların işlevleri, ilişkileri ve evrimi hakkında henüz ne kadar şey anlamadığımızı” dedi. NIH’nin bir parçası. “Bu tür bulgular, insan biyolojisine yeni bilgiler sağlama açısından büyük bir potansiyele sahip.”
Yaşlanma ve iyileşme gibi temel biyolojik süreçlerin evrimsel kökenlerini çözmek, insan sağlığını ve hastalıklarını anlamak için çok önemlidir. İnsanların, kırık bir kemiği iyileştirmek veya hasar görmüş bir karaciğeri yeniden büyütmek gibi bir miktar yenilenme kapasitesi vardır. Semender ve zebra balığı gibi diğer bazı hayvanlar ise tüm uzuvlarını değiştirebilir ve çeşitli organlarını yenileyebilir. Bununla birlikte, Hydractinia gibi basit vücutlara sahip hayvanlar genellikle bir doku parçasından tamamen yeni bir vücut oluşturmak gibi en aşırı yenilenme yeteneklerine sahiptir.
Yaşlanmanın yenileyici rolü, insan hücrelerindeki bulgularla tezat teşkil etmektedir. NHGRI kıdemli bilim insanı ve çalışmanın yazarı Andy Baxevanis, “Yaşlanmayla ilgili çalışmaların çoğu kronik inflamasyon, kanser ve yaşa bağlı hastalıklarla ilgilidir” dedi. “Genellikle insanlarda yaşlanan hücreler yaşlanmaya devam ediyor ve bu hücreler kronik iltihaplanmaya neden oluyor ve komşu hücrelerde yaşlanmayı tetikliyor. Hydractinia gibi hayvanlardan yaşlanmanın nasıl faydalı olabileceğini öğrenebilir ve yaşlanma ve iyileşme konusundaki anlayışımızı genişletebiliriz.”
Daha önce araştırmacılar, Hydractinia’nın yenilenme için özel bir kök hücre grubuna sahip olduğunu bulmuşlardı. Kök hücreler diğer hücre türlerine dönüşebilir ve bu nedenle yeni vücut parçaları oluşturmak için faydalıdır. İnsanlarda kök hücreler esas olarak gelişim aşamasında etki eder, ancak Hydractinia gibi yüksek derecede yenileyici organizmalar yaşamları boyunca kök hücreleri kullanır. Hydractinia, yenilenmeyi sağlayan kök hücrelerini vücudunun alt gövdesinde saklar.
Ancak araştırmacılar, kök hücrelerin bulunduğu yerden uzaktaki bir kısım olan ağzı çıkardığında ağızda yeni bir vücut oluşur. Kaderlerine bağlı olan insan hücrelerinin aksine, bazı yüksek derecede yenilenebilir organizmaların yetişkin hücreleri, organizma yaralandığında kök hücrelere dönüşebilir, ancak bu süreç tam olarak anlaşılmamıştır. Bu nedenle araştırmacılar Hydractinia’nın yeni kök hücreler üretmesi gerektiği teorisini oluşturdular ve bu süreci yönlendirebilecek moleküler sinyalleri aradılar.
RNA dizilimi yaşlanmayı işaret ettiğinde, araştırmacılar Hydactinia’nın genomunu yaşlanmaya benzer diziler açısından taradı. insanlarda ilgili genler. Tanımladıkları üç genden biri, hayvanın kesildiği yerin yakınındaki hücrelerde “etkinleştirildi”. Araştırmacılar bu geni sildiğinde hayvanların yaşlanan hücreler geliştirme yeteneği bloke oldu ve yaşlanan hücreler olmadan hayvanlar yeni kök hücreler geliştiremedi ve yenilenemedi.
Araştırmacılar yaşlanan hücreleri Bu hayvanın yaşlanmanın zararlı etkilerini nasıl atlattığını bulmak için Hydractinia. Beklenmedik bir şekilde hayvanlar yaşlanan hücreleri ağızlarından dışarı attılar. İnsanlar yaşlanan hücrelerden bu kadar kolay kurtulamasa da, Hydractinia’daki yaşlanmayla ilgili genlerin rolleri, yaşlanma sürecinin nasıl evrimleştiğini gösteriyor.
Biz insanlar en son Hydractinia ve onun yakın akrabalarıyla bir atayı paylaştık. denizanası ve mercanlar – 600 milyon yıldan fazla bir süre önce ve bu hayvanlar hiç yaşlanmıyor. Bu faktörler nedeniyle Hydractinia, en eski hayvan atalarımıza dair önemli bilgiler sağlayabilir. Bu nedenle araştırmacılar, ilk hayvanlarda yenilenmenin yaşlanmanın orijinal işlevi olabileceğini öne sürüyor.
“Yaşlanan hücrelerin yenilenmeyi nasıl tetiklediğini veya bu sürecin hayvanlar aleminde ne kadar yaygın olduğunu hâlâ anlamıyoruz.” dedi Dr. Baxevanis. “Neyse ki, en uzak hayvan akrabalarımızdan bazılarını inceleyerek, yenilenme ve yaşlanmanın bazı sırlarını açığa çıkarmaya başlayabiliriz; bu sırlar, sonuçta rejeneratif tıp alanını ve aynı zamanda yaşa bağlı hastalıkların incelenmesini de ilerletebilir.”{ 4}
Referans: Miguel Salinas-Saavedra, Gabriel Febrimarsa, Helen R. Krasovec, Andreas D. Horkan ve Uri Baxevanis, 30 Haziran 2023, Hücre Raporları.{ 12} DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112687