چرا سن اعضای بدنمان ممکن است از خودمان بیشتر باشد؟

وضعیت ناامیدکننده‌ای بود. زن ترکیه‌ای ۱۹ ساله‌ای که مبتلا به بیماری کبدی بود، نیاز فوری به پیوند داشت. او درحالی‌که در لیست انتظار قرار داشت، دچار انسفالوپاتی کبدی شد. انسفالوپاتی کبدی وضعیتی است که در آن تجمع سموم در گردش خون به‌علت نارسایی ارگان، شروع به آسیب رساندن به مغز می‌کند. کبد او کاملا درحال از کارافتادن بود و پزشکان برای نجات زندگی‌اش عجله داشتند. همان‌طور که زمان می‌گذشت، تنها گزینه‌ی آن‌ها کبدی بود که بیمارستان‌های دیگر آن را قبول نکرده بودند. این کبد در وضعیت بدی قرار داشت، نه‌تنها حاوی کیست ناشی‌از عفونتی انگلی بود بلکه صاحب قبلی آن زنی بود که اخیرا در ۹۳ سالگی از دنیا رفته بود.

عضو موجود براساس استانداردهای پیوند خصوصا برای دریافت‌کننده‌ای به این جوانی، پیر بود. اما در شرایطی که هیچ عضو دیگری دردسترس نبود و پزشکان چاره‌ی دیگری نداشتند، با همین کبد کار پیوند را شروع کردند. در نهایت شگفتی، این عمل که در سال ۲۰۰۸ در مؤسسه‌ی پیوند کبد دانشگاه اینونو در شهر مالاتیا در ترکیه انجام شد، موفقیت‌آمیز بود و گیرنده‌ی جوان زنده ماند و ۶ سال بعد دختر سالمی به دنیا آورد. در اولین جشن تولد دخترش، این زن ۲۶ ساله شد و صدمین سال تولد کبد خود را جشن گرفت.

تعداد معدودی از ما می‌دانیم داشتن کبدی به سن پدربزرگ و مادربزرگ چگونه است. اما به‌طرز چشمگیری برخی از اعضای بدن ما توانایی زندگی کردن فراتر از ما را دارند درحالی‌که برخی خیلی سریع‌تر پیر می‌شوند. نحوه‌ی پیر شدن اعضا و بافت‌های بدن نسبت‌به شمارش روزهای تولد، اطلاعات بسیاری بیشتری درمورد سن واقعی بدن دراختیار ما قرار می‌دهد.

یکی از موضوعات جالب در زمینه‌ی پژوهش‌های طول عمر این است که به‌نظر می‌رسد سن واقعی شما از چیزی که ممکن است انتظار داشته باشید، اهمیت کمتری داشته باشند. درحقیقت، پژوهشگران بیشتر علاقمند به اختلاف میان سن تقویمی و سن بیولوژیکی هستند. سن بیولوژیکی مفهومی است که برای توصیف اینکه بدن ما با افزایش سن چگونه کنار می‌آید، استفاده می‌شود. این دو عدد ممکن است با هم مرتبط باشند اما همیشه با هم مطابقت ندارند. همه‌ی ما به‌خوبی می‌دانیم که یک عمر غذاخوردن ناسالم و کمبود خواب باعث پیری زودرس می‌شود.

تعداد گیرندگان پیوند عضو با کبدهایی که بیش از ۱۰۰ سال عمر دارند به‌طور پیوسته درحال افزایش است

پیری اغلب به‌عنوان فرایندی تدریجی تصور می‌شود که به‌صورت یک اتفاق کلی برای بدن رخ می‌دهد، اگرچه برای افراد مختلف سرعت‌های مختلفی دارد. اما درحالی‌که بررسی زوال در سطحی کلی سودمند است، انجام این کار ممکن است کل تصویر را به ما نشان ندهد. پژوهش‌ها نشان می‌دهند که ترکیب پیچیده‌ی عوامل ژنتیکی، سبک زندگی و عوامل محیطی که تعیین می‌کند بدن ما با چه سرعتی پیر شود، تأثیر برابری روی تمام اعضای بدن ما ندارد.

بنابراین درحالی‌که ممکن است ظاهر فرد ۳۸ ساله‌ای را داشته باشیم، کلیه‌های ما ممکن است به شکل کلیه‌های یک فرد ۶۱ ساله چروکیده شده باشد. به همین صورت ممکن است چین و چروک‌ها و ریزش موهای یک فرد ۸۰ ساله اما قلب تپنده‌ی یک فرد ۴۰ ساله را داشته باشیم.

مایکل اسنایدر، متخصص ژنتیک دانشگاه استنفورد بدن را به یک ماشین تشبیه می‌کند. او می‌گوید: «با گذشت زمان، عملکرد کلی یک ماشین کاهش پیدا می‌کند اما برخی قطعات سریع‌تر از بخش‌های دیگر فرسوده می‌شوند. اگر موتور شروع به خراب شدن کرد، می‌توانید آن را تعمیر کنید؛ اگر بعدا بدن فرسوده شد، می‌‌توانید آن را درست کنید...»

بنابراین درحالی‌که دانستن سن بیولوژیکی کلی ما مفید است، اگر بخواهیم زندگی سالم‌تر و طولانی‌تری داشته باشیم، باید به این واقعیت نیز توجه کنیم که روند پیری تمام قسمت‌های بدن ما یکسان نیست. اما تخمین دقیق سن بیولوژیکی هر یک از اعضای بدن کار ساده‌ای نیست. درحالی‌که بسیاری از وب‌سایت‌ها برای تخمین سن اعضای مختلف بدن مانند قلب یا ریه‌ها، محاسبه‌کننده‌هایی ارائه می‌دهند، ارزیابی دقیق آن درواقع به بررسی دقیق عملکرد یک عضو، ساختار بافت، آرایش سلولی و سلامت ژنتیکی نیاز دارد.

داده‌های پیوند سرنخ‌های جالبی درمورد اینکه کدام اعضا افزایش سن را بهتر تحمل می‌کنند، فراهم می‌آورد. پژوهشگران با مقایسه‌ی سن اهداکنندگان با عواملی همچون مدت زمان زنده ماندن گیرنده پس از جراحی دریافتند که به‌طورکلی میزان موفقیت پیوند درمورد اعضای پیرتر کمتر است. اگرچه بسته‌به نوع عضو تفاوت‌های معنی‌داری وجود داشت که نشان می‌دهد برخی قسمت‌های بدن افزایش سن را بهتر تحمل می‌کنند.

درحالی‌که نرخ موفقیت درمورد قلب و پانکراس پس از سن ۴۰ سالگی بدتر می‌شد، پژوهشگران نتوانستند هیچ اختلاف وابسته‌به سنی را درمورد ریه‌های پیوندشده پیدا کنند مگر زمانی‌که سن اهداکنندگان به بالاتر از ۶۵ سال می‌رسید. قرنیه مقاوم‌ترین عضو بود و ظاهرا سن اهداکننده تأثیر کمی داشت.

سلول‌های قرمز خون تنها چندین ماه پیش از جایگزین شدن باقی می‌مانند درحالی‌که انواع دیگر سلول‌ها مانند نورون‌ها به‌طورکلی تجدید نمی‌شوند

پژوهشگران دانشگاه لیورپول انگلستان می‌گویند پیچیدگی نسبی اعضا همراه‌با وابستگی آن‌ها به عروق خونی برای عملکرد، احتمالا عوامل کلیدی تعیین‌کننده در چگونگی کنار آمدن آن‌ها با پیری است. به‌گفته‌ی آن‌ها: «منطقی است که فکر کنیم تغییرات وابسته‌به سن در بافت عروقی اعضای مختلف باید عامل مهم موثری در اختلال عملکرد وابسته‌به سن باشد.»

داده‌های پیوند همچنین سؤال‌هایی در این مورد به وجود می‌آورد که آیا حد بالایی برای طول عمر اعضای خاصی از بدن وجود دارد یا نه. برای مثال، کبد به دلیل قابلیت‌های احیاشوندگی به‌خوبی شناخته شده است و کبد بیمارانی که دو سوم آن طی جراحی برداشته می‌شود، طی یک سال رشد کرده و تقریبا به‌اندازه‌ی اول خود برمی‌گردد. برخی پژوهشگران با اشاره به چندین پیوند موفقیت‌آمیز در سال‌های اخیر، پیشنهاد کرده‌اند که افراد ۹۰ ساله مخزن بالقوه‌ای برای اهدای کبد هستند که مورد توجه قرار نگرفته‌اند. پژوهشگرانی نیز درحال نظارت‌بر گروهی انتخابی از بیماران پیوندی هستند که کبد آن‌ها چندین دهه زودتر از خودشان به صدسالگی رسیده است.

برخی ارگان‌ها ممکن است نسبت‌به دیگر اعضا دربرابر جنبه‌هایی از سبک زندگی ما حساس‌تر باشند. ریچارد سیو، مدیر پژوهش‌های پیری در دانشگاه کینگز لندن می‌گوید: «یک مثال خوب ریه‌ها و آلودگی است. ریه‌ها در شهر یا محیط‌های با آلودگی بالا سریع‌تر پیر می‌شوند.» طبق گفته‌ی سیو، تعداد زیادی از عوامل مربوط به سبک زندگی می‌توانند روی الگوهای پیچیده‌ی پیری ما اثر بگذارند. او می‌گوید: «اینکه چه چیزی و چگونه می‌خوریم، چگونه و چه زمانی می‌خوابیم، همه‌ی این موارد می‌توانند به روش‌های مختلفی که ما آن‌ها را کاملا درک نمی‌کنیم، روی اعضای بدن اثر داشته باشند.»

در سطح میکروسکوپی، مفهوم سنِ یک عضو، پیچیده‌تر می‌شود. سلول‌های انفرادی که بیشتر اعضای بدن را می‌سازند، طبق روند منظمی فرسوده شده و نیاز به جایگزینی دارند، به این معنا که بسیاری از بافت‌ها طی زمان به کلی بازسازی می‌شوند اما سرعت این فرایند بسیار متغیر است. سلول قرمز خون به‌طور متوسط ۴ ماه در سیاهرگ‌ها و سرخرگ‌ها شما در گردش است، درحالی‌که سلول‌های موجود در سطح زبر و نامنظم روده‌ی شما باید طی چند روز جایگزین شوند.

در حالت افراطی، بیشتر سلول‌های مغز یا نورون‌ها همگام با افزایش سن جایگزین نمی‌شوند، یعنی به‌طورکلی به‌اندازه‌ی خود بدن پیر هستند. اما در سال ۲۰۱۹، گروهی از پژوهشگران تحت هدایت مارتین هتزر در مؤسسه‌ی مطالعات بیولوژیکی سالک از این کشف تعجب‌زده شدند که نورون‌ها تنها انواع سلول‌هایی نیستند که طول عمر طولانی دارند. آن‌ها سلول‌هایی را در کبد و پانکراس موش پیدا کردند که به اندازه‌ی خود حیوان پیر بودند و همراه‌با سلول‌های جوان‌تر حضور داشتند. این آرایش سلولی، موزاییسم سنی نامیده می‌شود.

ازآن‌جایی که سلول‌های دارای عمر طولانی نسبت‌به سلول‌هایی که فقط برای چند روز می‌مانند، دربرابر استهلاک ناشی‌از سن آسیب‌پذیرتر هستند، این واقعیت که آن‌ها در خارج از مغز وجود دارند، می‌تواند سرنخ‌هایی درمورد مکانیسم‌های پیری اعضای دیگر بدن دراختیار پژوهشگران قرار دهد.

صرف‌نظر از اینکه اعضای بدن ما دربرابر پیری تا چه حد مقاوم هستند، همه‌ی آن‌ها به‌تدریج با گذشت زمان رو به زوال می‌روند اما پژوهش جدید نشان می‌دهد که ممکن است بتوانیم پیش‌بینی کنیم که کدام‌یک سریع‌تر از کار می‌افتد.

بدن انسان با سرعت‌های مختلفی پیر می‌شود بنابراین از بسیاری از جهات وقتی سخن از سن بیولوژیکی به میان می‌آید، تولدهای سالانه‌ی ما معنای چندانی ندارد

در سال ۲۰۲۰، اسنایدر، وینو ژنو، سارا احدی و همکارانشان در دانشگاه استنفورد حداقل ۸۷ مولکول و میکروب موجود در بدن انسان را شناسایی کردند که می‌توانند به‌عنوان نشانگرهای زیستی پیری به کار آیند. این تیم با بررسی نحوه‌ی تغییر این نشانگرها در گروهی از داوطلبان هر سه ماه یک بار و طی دوره‌ا‌ی دو ساله، دریافتند که ظاهرا افراد با مکانیسم‌های بیولوژیکی مختلفی درحال پیرشدن هستند. علاوه‌بر‌این، آن‌ها دریافتند که می‌توانند افراد را با گروه‌بندی نشانگرهای زیستی براین‌اساس که با کدام عضو یا سیستم بیشترین ارتباط را دارند، در گروه‌های پیری مختلف قرار دهند.

پژوهشگران براساس مسیر غالب پیری در افراد مختلف، شواهدی برای چهار نوع پیرشونده (کلیوی، کبدی، متابولیکی و ایمنی) پیدا کردند اما معتقدند که موارد دیگری مانند پیرشوندگان قلبی نیز وجود دارد. خصوصا آن‌ها توانستند نوعی پیری را در افراد را شناسایی کنند که به‌گفته‌ی اسنایدر، مربوط به مدت‌ها قبل از رسیدن آن‌ها به سن پیری تقویمی و ناشی‌از ترکیبی از عوامل ژنتیکی و محیطی است.

اگر شما یک پیرشونده‌ی قلبی باشید، باید اطمینان حاصل کنید که کلسترول بد خود را تحت نظارت قرار می‌دهید، قلب خود را بررسی می‌کنید و ورزش می‌کنید. برای یک پیرشونده‌ی متابولیکی، نظارت‌بر رژیم غذایی و برای یک پیرشونده‌ی کبدی اجتناب از الکل مهم است و...

منتقدان خاطرنشان می‌کنند که ما هنوز نمی‌دانیم که آیا این انواع پیری که به‌وسیله‌ی گروه استنفورد در مطالعه‌ی نسبتا کوتاه آن‌ها شناسایی شده است، واقعا منجر به بروز تغییرات فیزیولوژیکی خواهد شد که در بلندمدت تأثیر منفی بر سلامتی داشته باشد. اما اسنایدر یقین دارد که ما درحال وارد شدن به عصر رویکردهای شخصی‌تر درزمینه‌ی مداخلات ضدپیری هستیم. او می‌گوید: «یک روش کلی برای همه به کار نمی‌آید. ورزش و رژیم غذایی خوب می‌تواند به‌طورکلی کمک کند اما گر قلب یا کلیه شما رو به ضعف باشد، ممکن است نیاز به استراتژی‌های جهت‌دارتری داشته باشید.»

پیشرفت‌های اخیر در زمینه‌ی یادگیری ماشین به دانشمندان این امکان را می‌دهد که برآوردهای دقیق‌تری از پیری بیولوژیکی به دست آورند. یکی از این رویکردها شامل مطالعه‌ی تغییرات نیمه‌دائمی در DNA موسوم به متیلاسیون است. این فرایند که در آن ژن‌های مختلف روشن یا خاموش می‌شوند، شامل اتصال یک گروه شیمیایی متیل به بخش‌هایی از DNA است. تصور می‌شود که این فرایند یکی از چندین تغییر اپی‌ژنتیک در DNA ما باشد که تعیین می‌کند چگونه ژن‌های ما تحت‌تأثیر سبک زندگی و محیطی که در آن زندگی می‌کنیم، قرار می‌گیرد. هرچه پیرتر می‌شویم، مقدار متیلاسیون DNA و الگوهای اپی‌ژنتیک ما تغییر می‌کند. این امر به زیست‌شناسان اجازه داده است تا ساعت‌های اپی‌ژنتیکی را ایجاد کنند که به‌نظر آن‌ها پیش‌بینی‌کننده‌های قدرتمندی از سن بیولوژیکی هستند. این ساعت‌ها همچنین به پژوهشگران این امکان را می‌دهند که سن بیولوژیکی بافت‌های مختلف را با هم مقایسه کنند.

برای مثال شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد بافت سینه زنان سریع‌تر از دیگر بخش‌های بدن پیر می‌شود و این امر موجب طرح سوالاتی در این مورد می‌شود که آیا ساعت‌های اپی‌ژنتیک می‌توانند به‌عنوان پیش‌بینی‌کننده‌ای از سرطان سینه به کار روند. برخی از دانشمندان در این خصوص می‌گویند حتی اگر مشخص شود که این روش دقیق است، هنوز نمی‌دانیم که آیا درمان‌هایی که این ساعت‌ها را کند می‌کند، فرایند پیری را نیز آهسته خواهد کرد.

درحالی‌که ورزش منظم و رژیم غذایی خوب می‌تواند به سالم ماندن در سنین پیری کمک کند، ممکن است به رویکردهای هدفمندتری نیاز باشد

از هر روشی که به پیری بنگریم، هدف نهایی برای بسیاری از پژوهشگران حوزه‌ی طول عمر فقط آهسته کردن ساعت نبوده بلکه درواقع معکوس کردن آن است. اکنون به‌نظر می‌رسد که چنین چیزی در سطح سلولی امکان‌پذیر باشد. در ماه مارس ۲۰۲۰، پژوهشگرانی از دانشکده‌ی پزشکی دانشگاه استنفورد گفتند که توانسته‌اند سلول‌های گرفته شده از افراد سالخورده را با وادار کردن آن‌ها به تولید فاکتورهای یاماناکا جوان کنند. فاکتورهای یاماناکا پروتئین‌هایی هستند که قبلا نشان داده شده سلول‌ها را به حالت رویانی باز می‌گردانند. پس از چند روز از این فرایند، سلول‌ها به شکل چندین سال جوان‌تر ظاهر شدند.

انجام کاری مشابه روی عضوی کامل می‌تواند چالش‌برانگیزتر باشد اما این پژوهش می‌تواند نخستین گام درجهت توسعه‌ی درمان‌های جدیدی باشد که بتواند ساعت بیولوژیکی سلول‌ها و بافت‌ها را بدون حذف آن‌ها از بدن به عقب برگرداند.

در‌حال‌حاضر بسیاری از دانشمندان بر گسترش طول عمر سالم افراد سالخورده تمرکز کرده‌اند. در مقاله‌ای مروری که اخیرا به‌وسیله‌ی لیندا پارتریج و همکارانش از کالج دانشگاهی لندن منتشر شد، بر داروهایی مانند راپامایسین، متفورمین و لیتیوم به‌عنوان درمان‌های بالقوه نویدبخش برای به تأخیر انداختن آغاز بیماری‌ها و مشکلاتی که همراه افزایش سن بروز می‌کنند، تأکید شده است. البته این پژوهشگران بر این مسئله نیز تأکید می‌کنند هیچ‌یک از این مداخلات نمی‌توانند روی معکوس کردن تمام نشانه‌های پیری مؤثر باشند. برخی دانشمندان دیگر معتقدند که درمان‌های ضدپیری احتمالا اثرات خاص بافتی خواهند داشت و بر ضرورت درک دانشمندان از اینکه فرایند پیری چگونه اعضای مختلف را به شیوه‌های مختلف تحت تأثیر قرار می‌دهد، تأکید می‌کنند.

اگرچه ممکن است تفاوت‌های زیادی در چگونگی پیری هر یک از اعضای بدن وجود داشته باشد، منطقی است که از همه‌ی آن‌ها مراقبت شود. ریچارد سیو بر این مسئله تأکید می‌کند که همه‌ی سیستم‌های بدن با هم ارتباط دارند و پیری یک عضو به ناچار روی اعضای دیگر نیز اثر می‌گذارد. او می‌گوید: «اگر دچار التهاب مفاصل شوید، آن التهاب روی مغز و قلب شما نیز تأثیر خواهد گذاشت. هر کدام از اعضا روند پیری متفاوتی دارند اما همه با هم مرتبط هستند.»