سن زیستی بدن با سن شناسنامهای یکی نیست
به گزارش خبرگزاری آنا؛ یکی از مهمترین ابزارهای این حوزه «ساعتهای اپیژنتیکی» (Epigenetic Clocks) هستند؛ ابزارهایی که با بررسی الگوهای تغییرات شیمیایی روی DNA، سن زیستی را تخمین میزنند. اما پژوهشها نشان میدهند ساعتهای مختلفی که برای اندازهگیری سن زیستی ساخته شدهاند، یک فرایند واحد را نمیسنجند و هر کدام ممکن است بخش متفاوتی از زیستشناسی پیری را ثبت کنند.
سن تقویمی فقط میگوید چند سال از تولد شما گذشته است
سن تقویمی سادهترین روش برای توصیف سن انسان است. سال تولد را میدانیم و با محاسبه فاصله آن تا امروز، تعداد سالهایی را که فرد زندگی کرده است به دست میآوریم. اما این عدد، بهتنهایی نمیتواند توضیح دهد که بدن فرد در چه مرحلهای از فرسودگی زیستی قرار دارد.
فرایند پیری از همان الگویی که تقویم دنبال میکند، تبعیت نمیکند. سلولها، بافتها و اندامهای بدن در طول زندگی دستخوش مجموعهای از تغییرات میشوند و سرعت این تغییرات میتواند میان افراد متفاوت باشد. به همین دلیل، دو انسان ۷۰ ساله ممکن است از نظر برخی شاخصهای مولکولی و فیزیولوژیک، وضعیت یکسانی نداشته باشند.
از همین جا مفهوم «سن زیستی» (Biological Age) شکل میگیرد. سن زیستی در اصل تلاش میکند برآورد کند بدن، بر اساس مجموعهای از نشانگرهای زیستی، تا چه اندازه پیر شده است.
این مفهوم به این معنا نیست که یک عدد مخفی و قطعی درون بدن وجود دارد که دانشمندان باید آن را کشف کنند. سن زیستی بیشتر یک مفهوم اندازهگیری است؛ یعنی پژوهشگران با انتخاب نشانگرهای مختلف، تلاش میکنند جنبههایی از فرایند پیری را کمیسازی کنند.
در سالهای گذشته، «ساعتهای اپیژنتیکی» به یکی از مهمترین ابزارها برای انجام این کار تبدیل شدهاند. مرورهای علمی نشان دادهاند که این ساعتها میتوانند با برخی پیامدهای سلامت و خطر مرگ ارتباط داشته باشند، اما در عین حال تفاوتهای مهمی میان انواع مختلف آنها وجود دارد.
ساعت اپیژنتیکی اصلاً چه چیزی را میخواند؟
DNA را میتوان مجموعهای از دستورهای ژنتیکی بدن دانست. این دستورها در سلولها وجود دارند، اما همه ژنها در تمام سلولها و در تمام لحظات فعال نیستند. سلول باید بتواند تعیین کند کدام ژن را فعال کند، کدام را کمفعال نگه دارد و چه زمانی فعالیت هر ژن را تغییر دهد.
یکی از سازوکارهای این تنظیم، «متیلاسیون DNA» است. در این فرایند، گروههای شیمیایی کوچکی به بخشهایی از DNA اضافه میشوند. این تغییرات توالی اصلی DNA را عوض نمیکنند، اما میتوانند در تنظیم فعالیت ژنها نقش داشته باشند.
الگوهای متیلاسیون DNA در طول زندگی تغییر میکنند. برخی از این تغییرات با افزایش سن ارتباط دارند و همین موضوع به دانشمندان اجازه داده است مدلهای ریاضی و آماری بسازند که از روی الگوی متیلاسیون، سن را تخمین بزنند.
اولین نسلهای ساعتهای اپیژنتیکی بیشتر برای تخمین سن تقویمی ساخته شدند. بعدها مدلهایی توسعه یافتند که بیشتر به سلامت، بیماری و سرعت پیری توجه داشتند. ساعتهای هوروات، هانوم، فنوایج، گریمایج و دانیدینپیس از شناختهشدهترین نمونهها هستند.
اما مسئله اینجاست که اگر این ساعتها واقعاً یک چیز واحد را اندازه میگیرند، چرا گاهی نتیجه آنها با یکدیگر تفاوت دارد؟
پنج ساعت، پنج نگاه متفاوت به بدن
پژوهشگران دادههای ۳۲۲۷ شرکتکننده در «مطالعه سلامت و بازنشستگی آمریکا» (Health and Retirement Study) را بررسی کردند. میانگین سن افراد حدود ۷۰ سال بود و اطلاعات مربوط به متیلاسیون DNA و فعالیت ژنها از نمونههای خونی آنها در یک دوره زمانی مشابه در دسترس بود.
در این مطالعه پنج ساعت اپیژنتیکی بررسی شدند: «هوروات» (Horvath)، «هانوم» (Hannum)، «فنوایج» (PhenoAge)، «گریمایج» (GrimAge) و «دانیدینپیس» (DunedinPACE). تفاوت این ساعتها فقط در نام یا فرمول محاسباتی آنها نیست. هرکدام با هدفی متفاوت طراحی شدهاند.
ساعت هوروات و هانوم بیشتر برای تخمین سن تقویمی توسعه یافتند. ساعت فنوایج تلاش میکند سن اپیژنتیکی را با شاخصهای سلامت و عملکرد مرتبط کند. گریمایج نیز با برخی عوامل مرتبط با بیماری و بقا ارتباط دارد. دانیدینپیس از اساس رویکرد متفاوتی دارد و بیشتر بر «سرعت پیری» تمرکز میکند؛ یعنی اینکه تغییرات مرتبط با پیری با چه سرعتی در بدن رخ میدهند.
این تفاوت در طراحی بسیار مهم است. اگر یک ساعت برای تخمین سن ساخته شده باشد و ساعت دیگری برای برآورد سرعت پیری، طبیعی است که هر دو الزاماً یک عدد یا یک تصویر از بدن ارائه نکنند. با این حال، پژوهشگران میخواستند بدانند این تفاوت در سطح مولکولی چگونه خود را نشان میدهد.
پاسخ در ژنهایی بود که رفتار متفاوتی داشتند
دانشمندان برای پاسخ به این پرسش فقط به متیلاسیون DNA نگاه نکردند. آنها بررسی کردند که در کنار این تغییرات، ژنها در سلولها چگونه رفتار میکنند.
«بیان ژن» به میزان فعالیت یک ژن در یک سلول یا بافت اشاره دارد. وقتی ژنی فعالتر است، معمولاً RNA بیشتری از اطلاعات آن تولید میشود؛ این RNAها در بسیاری از فرایندهای سلولی، از جمله ساخت پروتئینها، نقش دارند.
متیلاسیون DNA میتواند سرنخهایی درباره نحوه تنظیم ژنها بدهد، اما فعالیت ژنها اطلاعات مستقیمتری درباره وضعیت عملکردی سلول در اختیار میگذارد.
تفاوت میان ساعتها در مقیاس هزاران ژن دیده شد
نتایج نشان داد تفاوت میان ساعتها بسیار عمیقتر از آن چیزی است که از یک اختلاف عددی ساده انتظار میرود.
برای هر ساعت، مجموعهای از ژنها شناسایی شد که فعالیت آنها با «شتاب سنی» آن ساعت ارتباط داشت. تعداد این ژنها از ۴۹ ژن برای ساعت هوروات تا ۳۲۰۴ ژن برای دانیدینپیس متغیر بود. اما نکته حتی مهمتر این بود که هیچ ژن واحدی در هر پنج ساعت مشترک نبود.
در تحلیل مسیرهای زیستی نیز همین الگو مشاهده شد. «مسیر زیستی» (Biological Pathway) به مجموعهای از فرایندهای سلولی گفته میشود که ژنها و مولکولهای مختلف در آنها برای انجام یک کار مشخص با یکدیگر همکاری میکنند.
با وجود تفاوتهای زیاد، پژوهشگران چند موضوع مشترک را نیز شناسایی کردند.
فرایندهای مربوط به سوختوساز، رشد و تکامل، سیستم ایمنی و پیامرسانی سلولی در میان مجموعهای از ساعتها دیده شدند.
سوختوساز به مجموعه واکنشهایی گفته میشود که سلول برای دریافت، تبدیل و مصرف انرژی و مواد مورد نیاز خود انجام میدهد. سیستم ایمنی نیز فقط مسئول مقابله با عوامل بیماریزا نیست؛ فعالیت آن در التهاب، ترمیم و بسیاری از فرایندهای مرتبط با افزایش سن نقش دارد.
از طرف دیگر، سلولها دائماً با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند و فعالیت خود را بر اساس پیامهای دریافتی تنظیم میکنند؛ بنابراین تغییر در سیستمهای پیامرسانی سلولی میتواند بر عملکرد بافتها اثر بگذارد.
این یافتهها با تصویر گستردهتری که پژوهشهای سالمندی از پیری ترسیم کردهاند سازگار است: پیری نتیجه یک اتفاق منفرد نیست، بلکه مجموعهای از تغییرات مرتبط در سطح سلولها، بافتها و سیستمهای بدن است.
به همین دلیل، اگر یک ساعت بیشتر به تغییرات ایمنی حساس باشد و ساعت دیگری تغییرات سوختوساز یا سرعت افت عملکرد فیزیولوژیک را بهتر ثبت کند، اختلاف میان آنها الزاماً تناقض نیست. هرکدام ممکن است یک بخش متفاوت از فرایند پیری را اندازهگیری کنند.
خون فقط یکی از پنجرهها به درون بدن است
محدودیت مهم دیگر، نوع نمونه مورد استفاده در مطالعه است. پژوهشگران اطلاعات مولکولی را از خون به دست آوردند. خون برای مطالعات جمعیتی بسیار ارزشمند است، زیرا جمعآوری آن نسبتاً آسانتر از نمونهبرداری از بسیاری از بافتهای داخلی بدن است.
اما خون تمام بدن نیست. الگوهای متیلاسیون DNA و فعالیت ژنها در سلولهای خونی ممکن است با آنچه در مغز، قلب، عضلات، کبد یا سایر بافتها اتفاق میافتد یکسان نباشد؛ بنابراین اگر یک ساعت زیستی در خون عدد خاصی را نشان دهد، نمیتوان بدون بررسی بیشتر فرض کرد که تمام بافتهای بدن دقیقاً همان وضعیت را دارند.
ترکیب سلولهای خونی نیز اهمیت دارد. خون از انواع مختلف سلولها تشکیل شده است و تغییر نسبت این سلولها میتواند بر الگوهای مولکولی مشاهدهشده اثر بگذارد. پژوهشگران در تحلیل خود این تفاوتها را در نظر گرفتند، اما چنین عواملی همچنان یکی از ملاحظات مهم در مطالعات مبتنی بر خون هستند.
آیا سبک زندگی میتواند ساعت زیستی را تغییر دهد؟
این پرسش یکی از جذابترین موضوعات در حوزه سن زیستی است.
مطالعات مختلف تلاش کردهاند بررسی کنند که عواملی مانند فعالیت بدنی، بیماریهای مزمن، شرایط محیطی و برخی عوامل رفتاری با سرعت پیری اپیژنتیکی ارتباط دارند یا خیر.
برای مثال، یک فراتحلیل منتشرشده در سال ۲۰۲۶ که ۴۴ مطالعه و بیش از ۱۴۵ هزار شرکتکننده را بررسی کرد، نشان داد فعالیت بدنی بیشتر در برخی ساعتهای متیلاسیون DNA با سن زیستی پایینتر یا شتاب سنی کمتر ارتباط دارد؛ با این حال، بخش بزرگی از شواهد از مطالعات مشاهدهای به دست آمده و بنابراین نمیتوان از آن رابطه علت و معلولی قطعی استخراج کرد.
بدن با یک نوع ساعت پیر نمیشود
پنج ساعت اپیژنتیکی مورد بررسی، الگوهای متفاوتی از متیلاسیون DNA و فعالیت ژنها را با خود حمل میکردند و هیچ ژن یا مسیر زیستی مشخصی در هر پنج ساعت مشترک نبود. در مقابل، برخی حوزههای کلی مانند سوختوساز، عملکرد ایمنی، رشد و ارتباط سلولی میان آنها دیده شد. شاخصهای ساختهشده بر اساس فعالیت ژنها نیز در برخی موارد ارتباط قویتری با بیماریهای مرتبط با افزایش سن، افت عملکرد جسمی و مرگ نشان دادند.
اما این یافته هنوز به معنای آن نیست که دانشمندان «سن واقعی» بدن را با یک آزمایش ساده پیدا کردهاند. ساعتهای زیستی هنوز باید در جمعیتهای متنوعتر و در مطالعات مستقل و طولانیمدت آزمایش شوند و رابطه میان تغییر این شاخصها و بهبود واقعی سلامت نیز باید دقیقتر بررسی شود.
آنچه اکنون روشنتر شده، این است که پیری یک شمارش معکوس ساده نیست. درون بدن، ساعتهای متعددی در حال ثبت تغییرات متفاوتاند؛ ساعتهایی که هرکدام بخشی از داستان را میگویند.
شاید بدن انسان یک سن نداشته باشد؛ بلکه مجموعهای از سنها را در خود حمل کند، و علم تازه دارد یاد میگیرد صدای هرکدام از این ساعتها را از دیگری تشخیص دهد.
انتهای پیام/