کشف یک موجود دریایی اسرارآمیز که هرگز نمی‌میرد!

فرادید: این موجود با نام علمی Hydractinia symbiolongicarpus، یک بی‌مهره‌ی کوچک است که روی لاک خرچنگ‌ها زندگی می‌کند و در برابر پیری مصون است. بر اساس مطالعه‌ای که در مجله‌ی Cell Reports منتشر شده، این موجود از فرایند پیری در بدن خود برای رشد یک بدن کاملاً جدید استفاده می‌کند. 

چارلز روتیمی، از نویسندگان این تحقیق گفته است: «مطالعاتی نظیر این که زیست‌شناسی موجودات عجیب را بررسی می‌کنند، هم نشان می‌دهند بسیاری از فرآیندهای بیولوژیکی جهانی هستند و هم نشان می‌دهند ما تا چه اندازه باید در مورد عملکرد، روابط و تکامل آن‌ها اطلاعات کسب کنیم. چنین یافته‌هایی پتانسیل زیادی برای رسیدن به بینش‌های جدید در مورد زیست‌شناسی انسان دارند.» 

تصویر Hydra vulgaris، از خویشاوندان نزدیک Hyrdactinia که او هم از اثرات پیری مصون است

قبلاً مشخص شده بود Hydractinia برای بازسازی بافت‌های خود دارای سلول‌های بنیادی خاصی است. این سلول‌های بنیادی قادر به تبدیل شدن به هر نوع سلول بدن هستند، در حالی که سلول‌های تخصصی‌تری مانند بافت قلب یا بافت ماهیچه‌ای قادر به انجام آن نیستند. این توانایی آن‌ها را قادر می‌سازد زمینه‌ی رشد اعضای جدید بدنشان را فراهم کنند. انسان‌ها فقط در دوران رشد از سلول‌های بنیادی استفاده می‌کنند، اما حیواناتی مانند Hydractinia می‌توانند در طول عمر خود از سلول‌های بنیادی استفاده کنند و از نظر کاربردی خودشان را جادوانه کنند. 

محققان دریافتند Hydractinia سلول‌های بنیادی خود را در نیمه پایینی بدنش ذخیره می‌کند، اما زمانی که دهانش بریده شود، بدن کاملاً جدیدی از طریق همان دهان رشد می‌کند به این معنا که این حیوان می‌تواند سلول‌های بنیادی جدیدی تولید کند. نویسندگان این تحقیق در مقاله‌شان توضیح دادند که برای بررسی چگونگی تحریک شدن این سلول‌های بنیادی، ژنوم Hydractinia را برای یافتن ژن‌های مربوط به پیری، تاخیر در ترمیم سلولی و پیری بدن و سیستم‌های آن اسکن کردند. 

آن‌ها دریافتند از سه ژن مرتبط با پیری Hydractinia، یکی از آن‌ها در سلول‌های نزدیک محل برش دهان فعال است. وقتی این ژن از ژنوم حذف شد، حیوان توان بازتولید نداشت به این معنا که برای بازسازی سلول‌های بنیادی جدید به پیری نیاز داشت. 

سلول‌های بنیادی محرک بازسازی هیدراکتینیا در قسمت پایینی بدن حیوان و جایی دور از دهان ذخیره می‌شوند. 

این برعکس تأثیری است که پیری بر بسیاری از موجودات دیگر مانند انسان دارد. 

اَندی باکسِوانیس، از نویسندگان مشترک این مطالعه و دانشمند ارشد NHGRI گفته است: «بیشتر مطالعات در مورد پیری مربوط به التهاب مزمن، سرطان و بیماری‌های مرتبط با افزایش سن است. به طور معمول، در انسان‌ها، سلول‌های پیر، پیر می‌مانند و این سلول‌ها سبب التهاب مزمن و القای پیری در سلول‌های مجاور می‌شوند. ما می‌توانیم از حیواناتی مانند Hydractinia در مورد فایده پیری بیاموزیم و درک‌مان را از پیری افزایش دهیم. بسیاری از حیوانات از جمله سمندرها و اکسولوتل‌ها (سمندر مکزیکی) قادر به این نوع بازسازی بافت هستند». 

تصویر یک سمندر مکزیکی که او نیز قادر به بازسازی بافت است. 

توانایی بازسازی در واقع در عالم حیوانات بسیار رایج است و به طور گسترده بین تقریباً ۳۵ گروه از جانوران روی زمین توزیع شده است. بسیاری از این گروه‌ها، بی‌مهرگان دریایی هستند که می‌توانند توانایی‌های بازآفرینی فوق‌العاده‌ای داشته باشند. برخی از معروف‌ترین آن‌ها شامل شقایق‌های دریایی و کرم‌های پهن می‌شوند اما موجودات زیاد دیگری هم دارای این ویژگی هستند (ستاره‌های دریایی، کرم‌های سردوکی و حلزون‌ها). 

هدر مارلو، استادیار زیست‌شناسی و آناتومی موجودات زنده در دانشگاه شیکاگو گفته است: «آن‌ها می‌توانند این کار را با تمایز سلول‌های موجود و ارسال سیگنال به آن‌ها برای تقسیم شدن و تمایز یافتن به بافت‌های جدید انجام دهند. آن‌ها می‌توانند این کار را با فعال کردن جمعیت ساکن سلول‌های بنیادی که به سیگنال‌های آسیب پاسخ می‌دهند و برای تشکیل بافت‌های از دست رفته تقسیم می‌شوند هم انجام دهند». 

در حالی که بعید است بتوان سلول‌های بنیادی شقایق دریایی یا کرم سردوکی را یک به یک با سلول بنیادی انسانی مقایسه کرد، مطالعه‌ی اصول اولیه‌ی نگهداری از جمعیت سلول‌های بنیادی، نحوه فعال شدن آن‌ها و ژن‌هایی که برای تبدیل شدن به ساختارهای بازسازی شده از آن‌ها استفاده می‌کنند، مهم است.

محققان امیدوارند این کشف در Hydractinia به ما در درک پیری در بدن خودمان و نحوه مبارزه با اثرات پیری کمک کند. 

ما هنوز نمی‌دانیم سلول‌های پیر چگونه بازسازی را آغاز می‌کنند یا اینکه این فرآیند چقدر در قلمروی حیوانات گسترده است. خوشبختانه، با مطالعه‌ی برخی از دورترین خویشاوندان حیوانی خود، می‌توانیم برخی از اسرار بازآفرینی و پیری را کشف کنیم؛ اسراری که شاید در نهایت باعث پیشرفت رشته پزشکی ترمیمی و همچنین مطالعه بیماری‌های مرتبط با افزایش سن شود.