کشف پروتئینی که می‌تواند سلول‌های بنیادی را «جوان» کند

فرادید: محققان دانشگاه ایلینوی شیکاگو با شناسایی نقش کلیدی پروتئین «فاکتور پلاکتی ۴» در سلول‌های بنیادی خونی، موفق شدند نشانه‌های پیری این سلول‌ها را معکوس کنند؛ یافته‌ای که می‌تواند راهی نوین برای پیشگیری یا درمان اختلالات ایمنی و خونی مرتبط با سن باشد.

با افزایش سن و مشاهده تغییراتی مانند خاکستری شدن موها یا کاهش قدرت عضلانی، سیستم ایمنی هم دستخوش تغییراتی می‌شود. یکی از تغییرات کلیدی مربوط به سلول‌های بنیادی است که سلول‌های خونی و ایمنی را ایجاد می‌کنند؛ این سلول‌ها به مرور زمان می‌توانند جهش‌هایی انباشته کنند و خطر ابتلا به سرطان یا مشکلات دیگر را افزایش دهند. 

محققان دانشگاه ایلینوی شیکاگو فرآیندی سلولی را شناسایی کرده‌اند که در این نوع پیری نقش دارد. پژوهش آن‌ها، کاهش سطح پروتئینی به نام فاکتور پلاکتی ۴ (Platelet Factor ۴) را عامل مهمی در این فرایند دانست. زمانی که تیم تحقیقاتی این پروتئین را به سلول‌های خونی پیر بازگرداند، توانستند چندین تغییر مرتبط با پیری را معکوس کنند که نشان‌دهنده هدف بالقوه‌ای برای درمان یا پیشگیری از اختلالات خونی و ایمنی است. 

سلول‌های بنیادی خونی و تعادل سیستم ایمنی

سلول‌های بنیادی خون‌ساز در مغز استخوان قرار دارند و منبع سلول‌های خونی و ایمنی بدن هستند. ساندرا پینهو، دانشیار داروشناسی و پزشکی بازساختی دانشکده پزشکی دانشگاه ایلینوی، می‌گوید: «سلول‌های بنیادی خون‌ساز ما بسیار نادر هستند. ما آن‌ها را جام مقدس سیستم ایمنی می‌نامیم.» 

در افراد جوان، این سلول‌ها به‌راحتی هر دو دسته اصلی سلول‌های خونی را تولید می‌کنند. یک گروه، سلول‌های میلوئیدی هستند که شامل برخی سلول‌های ایمنی و همچنین گلبول‌های قرمز حامل اکسیژن می‌شوند. گروه دیگر، سلول‌های لنفوئیدی هستند که شامل سلول‌های T و B می‌شوند و نقش مرکزی در دفاع بدن در برابر عفونت‌ها دارند. 

ساندرا پینهو، دانشیار داروشناسی و پزشکی بازساختی در دانشکده پزشکی دانشگاه ایلینوی در آزمایشگاه خود 

اما با افزایش سن، سلول‌های بنیادی خون‌ساز تمایل بیشتری به تولید سلول‌های میلوئیدی دارند و سلول‌های لنفوئیدی کمتری تولید می‌کنند. این تغییر، عملکرد سیستم ایمنی افراد مسن را تحت تأثیر قرار می‌دهد. پینهو توضیح می‌دهد: «این یکی از دلایلی است که معمولاً افراد مسن به‌عنوان اهداکننده مغز استخوان استفاده نمی‌شوند، زیرا سلول‌های بنیادی آن‌ها به قدر کافی قدرتمند نیستند.» 

فاکتور پلاکتی ۴ به‌عنوان تنظیم‌کننده

در نمونه‌های مغز استخوان موش‌ها و انسان، پینهو و همکارانش دریافتند فاکتور پلاکتی ۴ نقش مهمی در این فرآیند پیری دارد. در موش‌ها و افراد جوان، این پروتئین مانند یک پیام‌رسان عمل می‌کند و به سلول‌های بنیادی خون‌ساز، به‌ویژه آن‌هایی که سلول‌های میلوئیدی تولید می‌کنند، فرمان می‌دهد تا از تقسیم بیش از حد جلوگیری کنند. با افزایش سن، سلول‌های ایمنی فاکتور پلاکتی ۴ کمتری تولید می‌کنند و این امر سبب می‌شود آن‌ها بتوانند بیش از حد تکثیر شوند. 

پینهو می‌گوید: «وقتی سلول‌های بنیادی بیشتر از حد طبیعی تقسیم شوند و این تقسیم کنترل نشود، می‌توانند به مرور زمان جهش‌هایی انباشته کنند.» این جهش‌ها در انسان می‌توانند موجب التهاب، افزایش خطر سرطان‌های خونی و حتی بیماری‌های قلبی‌عروقی شوند. 

معکوس کردن سیگنال‌های پیری در سلول‌های بنیادی

به‌طرز شگفت‌انگیزی، محققان دریافتند تأمین فاکتور پلاکتی ۴ به موش‌های پیر، نشانه‌های پیری سلول‌های بنیادی خون‌سازِ آن‌ها را برطرف می‌کند. آن‌ها هر روز به مدت بیش از یک ماه به حیوانات تزریق خون حاوی این پروتئین دادند و مشاهده کردند سلول‌های ایمنی و خونی آن‌ها جوان‌تر به نظر می‌رسند و عملکرد بهتری دارند. 

همین اثر پس از افزودن پروتئین به سلول‌های بنیادی انسانی پیر در آزمایشگاه، مشاهده شد. پینهو می‌گوید: «این پروتئین پیریِ سیستم خونی را بازسازی کرد.» 

اگرچه اثر آن قوی بود، اما پینهو تأکید می‌کند که فاکتور پلاکتی ۴ به‌تنهایی قادر نخواهد بود تمام بافت‌ها را جوان کند یا طول عمر افراد مسن را افزایش دهد. با این حال، می‌تواند بخشی از روش‌های بازسازی دیگر باشد و به بهبود بیماری‌های مرتبط با سن کمک کند. 

پینهو می‌گوید: «شواهد روشنی وجود دارد که نشان می‌دهد امکان بازگرداندن درونی برخی اختلالات مرتبط با سن وجود دارد.»