مع تقدم أمعائنا في العمر، تصمت الجينات الرئيسية. العلماء يعرفون الآن لماذا

اكتشف العلماء آلية الشيخوخة اللاجينية الخاصة بالأمعاء، والتي تربط الالتهاب وعدم توازن الحديد بمخاطر الإصابة بالسرطان، وقد تكون قابلة للعكس.

اكتشف العلماء عملية بيولوجية أساسية تؤدي إلى الشيخوخة في الأمعاء.

يُظهر عملهم أن شكلاً متميزًا من الشيخوخة اللاجينية المعروف باسم انجراف ACCA يتراكم في الخلايا الجذعية المعوية، مما يؤدي إلى إيقاف جينات مهمة من خلال الإفراط في تناول الطعام. الحمض النووي مثيلة. يتم تغذية هذه العملية عن طريق الالتهاب المرتبط بالعمر، وانخفاض إشارات Wnt، واضطراب استقلاب الحديد، وينتشر عبر الأنسجة المعوية بطريقة قد تساعد في تفسير الخطر المتزايد للإصابة بسرطان القولون والمستقيم مع تقدم العمر.

التجديد السريع يقابل الانحدار التدريجي

تستبدل الأمعاء البشرية خلاياها بسرعة أكبر من أي نسيج آخر في الجسم، وتولد خلايا جديدة من الخلايا الجذعية المتخصصة كل بضعة أيام. ومع ذلك، مع مرور الوقت، تتراكم هذه الخلايا الجذعية التغيرات اللاجينية. هذه التغييرات عبارة عن علامات كيميائية مرتبطة بالحمض النووي والتي تعمل مثل المفاتيح، حيث تتحكم في الجينات التي يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها.

الدراسة التي نشرت مؤخرا في شيخوخة الطبيعةبقيادة البروفيسور فرانشيسكو نيري من جامعة تورينو بإيطاليا، بالتعاون مع علماء من معهد لايبنيز للشيخوخة – معهد فريتز ليبمان (FLI) في جينا بألمانيا، بالإضافة إلى باحثين في مركز التكنولوجيا الحيوية الجزيئية في تورينو. تظهر النتائج أن التغيرات المرتبطة بالشيخوخة في القناة الهضمية تتبع نمطًا واضحًا وثابتًا بدلاً من حدوثها بشكل عشوائي. يطلق الباحثون على هذا النمط اسم الانجراف (ACCA) (الشيخوخة وسرطان القولون المرتبط).

يوضح البروفيسور نيري، قائد المجموعة السابق في معهد لايبنيز للشيخوخة – معهد فريتز ليبمان في جينا: “إننا نلاحظ نمطًا جينيًا يصبح واضحًا بشكل متزايد مع تقدم العمر“.

تتأثر الجينات الضرورية للحفاظ على الأنسجة السليمة بشكل خاص بهذا الانجراف، بما في ذلك الجينات المشاركة في تجديد بطانة الأمعاء من خلال مسار إشارات Wnt.

تظهر نفس التغيرات اللاجينية ليس فقط في الأنسجة المعوية الهرمة، ولكن أيضًا في جميع عينات سرطان القولون التي تم تحليلها تقريبًا. يشير هذا التداخل إلى أن الخلايا الجذعية المتقادمة قد تخلق ظروفًا تجعل السرطان أكثر عرضة للتطور.

ترقيع الشيخوخة: تتأثر مناطق مختلفة من الأنسجة بشكل مختلف

أحد الجوانب اللافتة للنظر في انجراف ACCA هو أنه لا ينتشر بالتساوي عبر الأمعاء. كل سرداب معوي، عبارة عن هيكل أنبوبي صغير داخل بطانة الأمعاء، ينشأ من خلية جذعية واحدة. عندما تخضع تلك الخلية الجذعية لتغييرات جينية، يتم تمرير التغييرات إلى جميع الخلايا داخل القبو. تصف الدكتورة آنا كريبيلوفا كيفية حدوث ذلك: “بمرور الوقت، تتطور المزيد والمزيد من المناطق ذات المظهر اللاجيني الأقدم في الأنسجة. ومن خلال العملية الطبيعية لتقسيم السرداب، تتوسع هذه المناطق باستمرار ويمكن أن تستمر في النمو على مدار سنوات عديدة.”

وهذا يفسر لماذا تحتوي أمعاء كبار السن على خليط حقيقي من الخبايا التي ظلت شابة وأخرى تقدمت في العمر بشكل كبير، ولماذا تكون مناطق معينة معرضة بشكل خاص لإنتاج المزيد من الخلايا المتدهورة، مما يعزز نمو السرطان.

يؤدي ضعف استقلاب الحديد إلى إيقاف أنظمة الإصلاح

لماذا يحدث هذا الانجراف؟ أظهر الباحثون أن الخلايا المعوية الأقدم تمتص كمية أقل من الحديد ولكنها تطلق المزيد من الحديد في نفس الوقت. وهذا يقلل من كمية الحديد (II) المتوفرة في نواة الخلية، والذي يعمل كعامل مساعد لإنزيمات TET (إزفاء 11). تحمي هذه الإنزيمات عادة من مثيلات الحمض النووي الزائدة، ولكن إذا لم يكن لدى الخلية ما يكفي من الحديد، فلن تتمكن من القيام بعملها بشكل صحيح. لم يعد يتم تقسيم مثيلات الحمض النووي الزائدة.

توضح الدكتورة آنا كريبيلوفا: “عندما لا يكون هناك ما يكفي من الحديد في الخلايا، تبقى علامات خاطئة على الحمض النووي. وتفقد الخلايا قدرتها على إزالة هذه العلامات”. وهذا له نوع من تأثير الدومينو: مع انخفاض نشاط TET، يتراكم المزيد والمزيد من مثيلات الحمض النووي، ويتم إيقاف الجينات المهمة؛ إنهم “يصمتون”. وهذا يمكن أن يزيد من تسريع الانجراف اللاجيني.

يؤدي الالتهاب وضعف إشارات Wnt إلى تسريع عملية الشيخوخة

وتمكن فريق البحث أيضًا من إثبات أن العمليات الالتهابية الخفيفة في الأمعاء المرتبطة بالشيخوخة تعزز هذه الآلية. تغير الإشارات الالتهابية توزيع الحديد في الخلية وتضغط على عملية التمثيل الغذائي. وفي الوقت نفسه، تضعف أيضًا إشارات Wnt، وهو مسار إشارات مهم للحفاظ على الخلايا الجذعية نشطة ووظيفية.

يعمل هذا المزيج من نقص الحديد والالتهاب وفقدان إشارة Wnt بمثابة “مسرّع” للانجراف اللاجيني. ونتيجة لذلك، يمكن أن تبدأ عملية الشيخوخة في الأمعاء في وقت مبكر وتنتشر بشكل أسرع مما كان يعتقد سابقا.

يمكن أن يتأثر انحراف الشيخوخة

وعلى الرغم من تعقيد الآلية، فإن الدراسة توفر أيضًا نتائج مشجعة. نجح الباحثون في إبطاء أو عكس الانجراف اللاجيني جزئيًا في المزارع العضوية – نماذج معوية مصغرة نمت من الخلايا الجذعية المعوية – عن طريق استعادة استيراد الحديد أو تنشيط مسار إشارات Wnt على وجه التحديد.

أدى كلا الإجراءين إلى أن تصبح إنزيمات TET أكثر نشاطًا مرة أخرى وبدأت الخلايا في تحطيم الميثيل مرة أخرى. تؤكد الدكتورة آنا كريبيلوفا: “هذا يعني أن الشيخوخة اللاجينية لا يجب أن تكون حالة نهائية ثابتة”. “لأول مرة، نرى أنه من الممكن تعديل عوامل الشيخوخة الموجودة في عمق النواة الجزيئية للخلية.”

المرجع: “استتباب الحديد واستنساخ الخلايا يؤديان إلى انحراف مثيلة الحمض النووي المعوي المرتبط بالسرطان في الشيخوخة” بقلم آنا كريبيلوفا، ومهدي راسا، وفرانشيسكو أنونزياتا، وجينغ لو، وكيارا جيانوزي، وأميد عمراني، وإليزابيث ويارت، وباولو إيتوري بوربوراتو، وإيهاب أنصاري، ودور بيلينكو، ويهوديت بيرجمان، وفرانشيسكو نيري، 26 نوفمبر 2025, شيخوخة الطبيعة.
دوى: 10.1038/s43587-025-01021-x

تم دعم هذا العمل بتمويل من جائزة Sofja Kovalevskaja بدءاً بمنحة من مؤسسة von Humboldt (ITA1164767SKP)، ومعهد Leibniz للشيخوخة (FLI)، والجمعية الإيطالية لأبحاث السرطان (MFAG 2021 ID 26038) وFondazione Ricerca Molinette.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.