طول عمر و سلامتی
سن، ریسک فاکتور اصلی در ابتلا به تقریبا همه ی بیماری هاست. شانس ابتلا به سرطان، دیابت، بیماری عروق کرونری قلب، نارسایی قلبی، دیابت، دژنراسیون ماکولا و دمانس، با افزایش سن افزایش می یابد. پیری صرفا فرایند فرسوده شدن ما نیست؛ بلکه فرایندی تنظیم شده توسـط هر دو زمینه ی ژنتیکی و محیطی است.
آیا فاکتورهای ژنتیکی در میزان طول عمر موثر هستند؟
توانایی طول عمر زیاد، واضحا ارثی است: کودکان والدینی که بسیار طولانی عمر می کنند، اغلب خودشان هم زیاد عمر می کنند و در واقع، انسان های صدساله یا بیشتراز صدساله اغلب در خانواده های آنان یافت می شوند. صدساله ها اکثرا فاقد بیماری های مرتبط با سن (بیماری های قلبی عروقی، دمانس، سرطان) هستند و پروفایل های متابولیکی بسیار سالمی دارند.
بالعکس، بیماری های نادری هم وجود دارند که باعث پیری زودرس می شود، مـثل هوتچینسان گیلفورد پروگریا که در آن جهش ژن LMNA باعث میشود که کودکان خیلی سریع پیر شوند. این کودکان دارای پوستی چروکیده، بیماری قلبی و خصوصیات افراد 80 ساله هستند؛ تقریبا همه ی آن ها قبل از 13 سالگی می میرند. یکی دیگر از سندرم های پیری زودرس، سندرم ورنر است که در آن ژن کُد کننده ی Helicase WRN جهش یافته است. بیماران ورنر نیز در سالهای نوجوانی دچار علائم پیری زودرس مثل پوست چروکیده، موهای خاکستری و آب مروارید می شوند. افراد دارای طول عمر زیاد مثل صدساله ها و سندرمهای پـیری زودرس، هردو برای درک فاکتورهای ژنتیکی موثر در میزان طول عمر افراد، مفید هستند.
اما یک گام کلیدی در تشخیص ژنهای درگیر در میزان طول عمر، ازطریق مطالعات و آزمایش های انجام شده در ارگانیسم های مدل است:
تقریباً همه ی ارگانیسم ها هم عمر میکنند! جالب است که چند گونه از آن ها مانند هیدرا یا برخی از گونه های صدف (quahog در اقیانوس)، طول عمر بسیار کوتاهی دارند. اما بعضی صدف ها می توانند بیـش از 500 سال عمر کنند!
بسیاری از ارگانیسم های مدل که از نظر ژنتیکی دستکاری شده اند؛مانند مخمرها، کرم ها و مگس ها می توانند برای شناسایی و مطالعه ی ژنهای کنترل کننده ی طول عمر استفاده شوند. مطالعات در ارگانیسم های مدل، ژن ها و مسیرهای موثر در طول عمر را نشان داده است.
به عنوان نمونه، مسیر سیگنالینگ انسولین (خود رسپتور انسولین یا فاکتورهای رونویسی پایین دست FOXO ) برای روند طول عمر بسیار مهم است. جالب اینجاست که مسیر انسولین-FOXO در بین گونه های موجودات حفظ می شود و میـزان طول عمر موجودات ازجمله پستانداران را تنظیم می کند. علاوه بر این، صد ساله ها دارای تغییرات ژنتیکی خاصی در ژن های مسیر انسولین- FOXO هستند.
مسیر دیگری که به نظر می رسد در میزان طول عمر مهم است، مسیر mTOR است که در دریافت مواد مغذی بویژه اسیدهای آمینه نقش دارد و مسدود کردن این مسیر باعث افزایش طول عمر در مخمرها، کرم ها، مگس ها و حتی پستانداران می شود.
بسیاری از مسیرهای متابولیک موثر دیگر در میزان طول عمر و طول سلامت (بخشی از زندگی منهای بیماری ها) شناسایی شده اند؛ از جمله سیرتوئین ها که پروتئین داستیلاز های وابسته به کوفاکتور متابولیتی بنام +NAD هستند، پروتئین کیناز وابسته به AMP یا AMPK که تحت تاثیر نسبت AMP به ATP در سلول هاست.
متفورمین دارویی است که معمولاً برای کنترل دیابت نوع 2 استفاده می شود و یک فعال کننده ی AMPK است و توانسته باعث افزایش طول عمر در موشها و همچنین بیماران دیابتی شود.متفورمین اخیراً به عنوان داروی ضد پیری پیشنهاد شده است.
در آینده از طریق مطالعات در افراد صد ساله و دیگر افراد سالم با طول عمر زیاد، این احتمال وجود دارد که ژنهای بیشتری که موجب افزایش طول عمر انسان هستند، کشف شوند.
آیا فاکتورهای محیطی موثر در افزایش طول عمر وجود دارند؟
سبک زندگی و محیط به وضوح می توانند بر میزان طول عمر انسان تأثیر بگذارند. یکی از بهترین نمونه های شرایط مـحیطی که باعث تاخیر پیری می شود محدودیت در رژیم غذایی است؛ محدودیت در مصرف مواد غذایی اما بدون سوء تغذیه.
محدودیت رژیم غذایی، پیری را به تأخیر می اندازد و تقریباً در تمام ارگانیسم های آزمایش شده تا کنون باعث افزایش طول عمر شده است. اگرچه تأثیر محدودیت رژیم غذایی بر حداکثر طول عمر میمون ها هنوز بحث برانگیز است اما حتی این مـطالعات هم با این واقـعیت موافقند که محدودیت رژیم غذایی، علائم پیری را به تأخیر می اندازد. این تصور وجود دارد که محدودیت رژیم غذایی در انسان باعث بهبود پارامترهای متابولیکی و تاخیر بیماری های مرتبط با پیری مثل سرطان می شود.
در دهه گذشته تحقیقات گسترده ای برای درک نوع مواد مغذی مورد نیاز برای کاهش مسیرهای بیولوژیکی ناشی از محدودیت رژیم غذایی انجام شده است. به نظر می رسد بسیاری از رژیم های مختلف و ازجمله دوره های روزه داری در افزایش سلامتی موثر باشند. محدودیت رژیم غذایی فعالیت چندین مسیر موثر در پیری را تعدیل می کند؛ مثلا محـدودیت در رژیم غذایی، مسیر انسولین و mTOR را مهار می کند و مسیرهای AMPK و Sirtuin را فعال می کند. اینکه محدودیت رژیم غذایی دقیقا چگونه باعث تاخیر در پیری می شود، هنوز کاملا درک نشده اما احتمالاً ازطریق تغییرات متابولیسمی است.
ازطرف دیگر، شرایط خاص محیطی سرعت پیری را تسریع میکنند. سیگار کشیدن بصورت آشکاری توانایی فرد را برای یک زندگی طولانی و سالم، کاهش می دهد. همینطور اختلال در ریتم شبانه روزی (مثلا کاری با شیفت شب) مرتبط با پیری زودرس و طول عمر کوتاه است.
بعلاوه مشاغل خاصی مانند معدن چیان ذغال سنگ مبتلا به بیماری ریه، دارای ارتباط خطرناک و کاملا آشکاری با پیری زودرس و طول عمر کوتاه هستند. برخی مشاغل هم ارتباط کم تری با طول عمـر کوتاه دارند؛ مثلا کارگران غیر یَدی و همچنین کارگران یَدی ماهر (مثلاً لوله کش ها، سیم کش های برق) که نسبت به کارگران یَدی و غیر ماهر (مانند نظافت چی ها) امید به زندگی طولانی تری دارند.
با این وجود، نمونه های زیادی از افراد در معرض شرایط مضر (مانند سیگار کشیدن) وجود دارد که زندگی سالم و طولانی دارند!آیا چنین افرادی دارای ترمیم DNA کارآمد تر یا سایر سیستم های مقاومت در برابر استرس هستند؟این جواب، هنوز معلوم نیست…
آیا اپی ژنتیک طول عمر را کنترل می کند؟
جالب است که نشان داده شده که تغییرات اپی ژنتیکی، مرتبط با طول عمر است. بیان ژن و تغییرات کروماتین (به عنوان مثال متیلاسیون یا استیله شدن هیستون، متیلاسیون DNA) با افزایش سن در بسیاری از گونه ها تغییر می کند.
به طرز جالب توجهی برخی از اصلاحات اپی ژنتیکی پیشنهاد شده که به عنوان “ساعت های طول عمر” عمل کنند. برخی از الگوهای متیلاسیون DNA ارتباط بسیار نزدیکی با سن یک فرد دارد و نشان می دهد که یک سری اصلاحات شیمیایی در ژنوم او در طول زندگی رخ می دهد. اینکه آیا این تغییرات اپی ژنتیکی مستقیماً باعث پیری و بروز علائم پیری می شوند و یا به سادگی باعث تحمل یک روند ذاتی پیری می شوند(مانند خاکستری شدن مو) مشخص نیست.
با این وجود با توجه به اینکه نشان داده شده که تغذیه، ورزش و سایر فاکتورهای محیطی بر متیلاسیون DNA تأثیر می گذارند، ممکن است این تغییرات DNA در طول زندگی یک فرد تجمـع یابند و مستقیما بیان ژن را تحت تاثیر قرار دهند و درنتیجه توجیهی در سطح مولکولی برای روند پیری ارائه دهند. شناسایی و مطالعه ی افرادی که از نظر سنی پیر هستند اما دارای DNA و خصوصیات جسمی و روحی جوانتری هستند، برای پرده برداری از مکانیسم مهار پیری بسیار مهم خواهد بود.
آیا روزی خواهیم توانست طول عمرمان را کنترل کنیم؟
این امکان وجود دارد که با یادگیری اطلاعات بیشتری در مورد فرآیـندهای پیری، بتوانیم‌آن را بطور رایجی تنظیم کنیم و بعلاوه تنظیم طول عمر جسمی و روحی را نیز امکان پذیر می سازد.
مطمئناً شیوه کلی زندگی مانند ورزش و جلوگیری از استعمال سیگار و پرخوری نیز موثر خواهند بود. با این حال، به نظر می رسد که استفاده از داروهای موثر بر مسیرهای متابولیک کلیدی مانند mTOR و AMPK، قـابل قبول نیستند.
دسـتکاری میکروبیوم از طریق رژیم غـذایی و پروبیوتیک ها ممکن است روزی بعنوان مهارگرهای مؤثری برای پیری معرفی شوند.
درحال حاضر آزمایشات بالینی درمورد متفورمین که فعال کننده AMPK است برای مهار پیری، در حال انجام است.
