تئوریهای بیوشیمیایی و ژنتیکی فرایند پیری
نویسندگان: نغمه ژاله جو، مجتبی پنجه پور*
* دانشیار گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی و خدمات بهداشتی درمانی اصفهان، اصفهان، ایران.
چکیده:
پیری، نتیجۀ تجمع پیشروندۀ تغییرات مختلف در بدن میباشد که با گذشت زمان، با کاهش تدریجی کارایی بسیاری از اعمال فیزیولوژیک نرمال و ظرفیت حفظ هموستاز، همراه بوده و باعث افزایش احتمال بیماری و مرگ افراد میگردد. محققان، برای درک فرایندهای پیری، افزایش طول عمر و بهبود کیفیت زندگی، آزمایشات مختلف بویژه بر روی مدلهای حیوانی انجام داده و بر اساس آنها، بیش از 300 تئوری مرتبط با پیری را مطرح نمودهاند که تا حدی با هم همپوشانی دارند. در این مقاله، سعی شده است که به بعضی از مهمترین این تئوریها و با تمرکز بیشتر به تئوری اپیژنتیک پیری پرداخته شود. دو تا از شاخصترین تئوریهای بیوشیمیایی پیری، تئوریهای رادیکال آزاد و میتوکندری هستند. با توجه به اینکه پیری نرمال، نتیجۀ تعادل بین آسیب و ترمیم است، در این تئوریها، شناخت استرس اکسیداتیو مرتبط با آسیب حاصل از گونههای فعال اکسیژن(ROS)، مسیر سیگنالینگ پاسخ استرس و آنزیمهای آنتیاکسیدانتی، حائز اهمیت میباشند. بر اساس تئوریهای ژنتیکی پیری، رخداد پیری، حاصل برنامۀ ژنتیکی کنترل شدۀ تکامل و بلوغ است. ساعت میتوتیک پیری هم که بوسیلۀ تلومرها، عناصر ژنتیکی ضروری پایدارکنندۀ انتهای کروموزومی، راهنمایی میشود، قابل توجه میباشد. طول تلومرها که بعد از هر تقسیم سلولی کوتاه میشود، میتواند توسط موادغذایی مختلف و شرایط اپیژنتیک تلومری تنظیم شود.علاوه بر این، روند پیری، نه فقط بوسیلۀ ژنها و موتاسیون، بلکه همچنین بواسطۀ تأثیرات محیطی و اپیژنتیکی بخصوص در نیمۀ دوم زندگی، تحت تأثیر قرار میگیرد. تغییرات اپیژنتیکی، شامل تغییرات در بیان ژن بدون تغییر در ترادف DNAمیباشند. اهمیت عملکردی و بیولوژیکی تغییرات اپیژنتیکی در طی فرایند پیری، با فقدان گلوبال متیلاسیون DNA، تغییرات هیستونی و هیپرمتیلاسیون پروموتور ژنها، همراه میباشد. جهت دستیابی به رویای بشر به زندگی طولانیتر و سالمتر، دستکاری رژیم غذایی با استفاده از مکملها و آنتیاکسیدانتها، درک نقش کلیدی محدودیت کالری در افزایش طول عمر بواسطۀ فعالیت پروتئین Sirtuin، تمرینات ورزشی و شناخت عوامل محیطی تاًثیر گذار بر تغییرات اپیژنتیکی در فرایند پیری، از ضروریترین موضوعات تحقیقاتی در قرن 21، میباشد.
وبگاه جامع بیوشیمی مفتخر است که به عنوان برترین و به روزترین تارنمای بیوشیمی کشور در اشاعه شناخت ظرفیتهای این رشته گام برمیدارد.