دانلود مقاله رازهای تازه در روند پیر شدن

بخشی از مقاله

رازهاي تازه در روند پير شدن

دانشمندان در انستيتوي کارولينسکا در يافته اند که تغييراتي که در مرکز محرکه (موتورخانه) سلولها ، يعني ميتوکندري رخ مي دهد ، نقش کليدي در روند پيري دارد. به گزارش سايت sciencedaily ميتوکندري که تامين کننده انرژي سلول ها است DNA خاص خود را دارد.با افزايش سن ، وقوع جهش درDNA ميتوکندريايي نيز افزايش مي يابد اما تا کنون کسي نمي دانست که آيا اين امر نتيجه پيري يا مسبب آن است.آزمايشات انجام شده بر روي موش ها نشان مي دهند که با افزايش جهش در ميتوکندري ، روند پيري تسريع مي شود.موش هائي که ميتوکندري سلول هاي آنها دچار جهش هاي بيشتري شده بود 10 تا 12 ماه زنده ماندند ، در حاليکه عمر طبيعي آنها 2 تا 3 سال است.اين موش ها همچنين به نشانه هاي پيري زودرس شامل پوکي استخوان ، کاهش وزن ، آنمي ، و اختلالات عضله قلب ، دچار شدند.يافته هاي فوق وجود مکانيزم هاي مهم بيولوژيکي که در روند پيري دخالت دارند را روشن مي سازد و حاکي از آن است که با حفاظت DNA ميتوکندريايي و جلوگيري از آسيب رسيدن به آن ، امکان کند کردن روند پيري و درمان تغييرات پاتولوژيک ناشي از آن وجود دارد.

ميتوکندريها در حين فعاليت (82/08/04 )
22 سپتامبر 2003 - امروزه بيماريهاي عصبي زيادي وجود دارند که بنظر ميرسد نتيجه بدکار کردن ميتوکندريها و درنتيجه مرگ سلولهاي عصبي ميباشد.
ميتوکندريها اجزاء درون سلولي کوچکتر از ميکرون هستند که نقش حياتي توليد انرژي (ATP) درون سلول را برعهده دارند. بدکار کردن اين اجزاء منجر به بروز بيماريهايي مثل پارکينسون، آلزايمر و هانتينگتون ميشود.
بدليل اندازه بسيار کوچک ميتوکندريها تاکنون بررسي دقيق اين اندامکها در خارج از بدن امکانپذير نبوده و لذا امکان شناسايي بهترين مواد محافظ عصبي وجود نداشته است.

محققان آزمايشگاههاي ملي سانديا در وزارت انرژي آمريکا و دانشکده پزشکي دانشگاه نيومکزيکو با بکارگيري يک بيوليزر ويژه که در محدوده نانومتري کار ميکند اولين تکنيک مطالعه اين گونه اندامکهاي بسيار ريز درون سلولي را در حين فعاليت آنها پديد آوردهاند. اين ليزر قادر است سيگنالهايي کاملاً واضح از ميتوکندري در خارج از بدن ثبت کند. طبق گفتة اين محققين، در ماه آينده ميتوکندري بسرعت با مواد محافظ عصبي روکش داده خواهد شد و پايداري آن در شرايط مناسب در جهت بررسي پايداري آن مورد ارزيابي قرار خواهد گرفت.

در اين تکنيک که اين محققان بطور تصادفي به آن دست يافتند، جرياني از مايعات حاوي نمونه بوسيله ميکروپمپ از يک حفره بين يک نيمههادي با قابليت گسيل نور و يک آئينه منعکسکننده عبور داده شد. اين محققين انتظار داشتند با عبور محلول حاوي ميتوکندري از اين حفره، سيگنالهاي بسيار ضعيفي از اندامکهاي سلولي ثبت کنند و بعد از آن با تکنيکهاي معدلگيري، پاسخ افزايش يافتهاي بدست آورند. اين محققان در نهايت شگفتي، سيگنالهاي بسيار بزرگي از هر واحد ميتوکندري ثبت کردند که ديگر نيازي به معدلگيري آنها نبود.
در اين مطالعه ميتوکندريها همانند يک لنز (با ضريب شکست 42/1) عمل کرده و نوري که از آنها عبور کرد تشديد ميشد.

از اين روش که نيازمند مقادير بسيار اندک ميتوکندري و داروي تست است براحتي و بسرعت ميتوان جهت غربالگري موادي که بنظر ميرسد محافظ ميتوکندري هستند استفاده کرد.

در اين مطالعه متابوليسم آدوزين و آنالوگهاي آن و همچنين تاثير NBMPR بر اين متالوليسم در ميتوکندري بررسي شده است. قبلاً گزارش شده بود که حاملهاي نوکلئوزايد موجود در ميتوکندري توسط NBMPR (نيتروبنزيل تيواينوزين) که يک مهار کننده بسيار قوي حاملهاي نوکلئوزايد در بسياري از سلولهاي است مهار مي شوند. با اين وجود امکان اثبات وجود حامل هاي آدنوزين بر روي ميتوکندري وجود نداشته است. ميتوکندري لنفوسيت هاي سرطاني کشت داده و از نوع CEM با استفاده از روش سانتريفوژ جدا گرديده و سپس غلظت هاي متفاوتي از آدنوزين راديو اکتيو به آنها اضافه شد. بعد از مدت انکوبه شدن آدنوزين و متالوليتهاي احتمالي آن از ميتوکندري جدا شد. حاصل اصتخراج با استفاده از HPLC آناليز گرديد. همين روش در مورد دو داروي ضد سرطان فلو درابين و کلادرابين نيز انجام شد.

نتايج حاصل از اين مطالعه نشان داد که آدنوزين توسط ميتوکندري تازه تهيه شده از سلولهاي سرطاني CEM به اينوزين ATP, AMP, ADP متابوليزه ميشود. با اين وجود انکوبه کردن 2 ميکرومول از NBMPR همراه با آدنوزين در ميتوکندري به مقدار قابل توجهي ميزان آدنوزين و متابوليت هاي آنرا در ميتوکندري کاهش داد. اين امر نشان دهنده آن است که حاملهاي آدنوزين در ميتوکندري NBMPR مهار ميشوند. انکوبه کردن توام کلا درابين و يا فلو درابين با NBMPR تاثير قابل توجهي بر روي ميزان اين آنتي م تابوليت ها در ميتوکندري نداشت طول DNA ميتوکندري در حدود ۱۶۵۷۰ جفت باز مي باشد که در حدود ۶۲ ژن در آن شناخته شده است . ۲۲ ژن مربوط به t RNA و۲ ژن مربوط به r RNA و بقيه ژنها مسئول توليد آنزيم يا پلي پتيدهايي هستند که در ارتباط با توليد انرژي سلولي است. به طور کلي مشخصات DNA ميتوکندريال به قرار زير است:

۱- حلقوي و دو رشته اي است.

۲- فاقد نواحي اينترون مي باشد.
۳- فاقد پوشش پروتئين هاي هيستوني مي باشد و مستقل از هسته است.
۴- جهش پذيري آن ۱۵ بار بيشتر از هسته است.

۵- DNA ميتوکندريال فقط از طريق مادر منتقل مي شود زيرا اسپرم ها داراي تعداد کمي ميتوکندري هستند که در هنگام لقاح از بين مي روند .
۶- قدرت ترميم آن بسيار کمتر از هسته مي باشد.

با توجه به جهش پذيري فوق العاده DNA ميتوکندريال ممکن است در طول زندگي فرد (دوران جنيني و پس از تولد ) در DNA بعضي از ميتوکندريها جهش ايجاد شود. اکثر بيماريهاي ميتوکندريال از نوع ميوپاتي و نروپاتي (عصبي عضلاني) هستند که بيشتر اعضايي نظير مغز- کليه ها- عضلات- چشم- گوش داخلي و روده بزرگ را درگير مي کند زيرا مصرف ATP اين اندامها زياد است. معروف ترين بيماريهاي ارثي ميتوکتدريال عبارتند از:
لبراپتيک نوروپاتي (LHON ) Leber hereditary optic neuropathy که از علائم آن نابينايي تدريجي است که فرد در حدود ۲۰ سالگي بکلي نابينا مي شود.

بيماري ديگر گلوتاريک اسيد اورياتيپ ۲مي باشد که با علائمي مانند شلي عضلات و صورت ناهنجار و غيرطبيعي و کيست هاي کليوي و عقب ماندگي ذهني همراه است. سندروم هايي نظير سندروم پيرسون و آکاتالاسميا نيز اکثرا با دژنره شدن عضلات و دستگاه عصبي همراه است. طول DNA ميتوکندري در حدود ۱۶۵۷۰ جفت باز مي باشد که در حدود ۶۲ ژن در آن شناخته شده است . ۲۲ ژن مربوط به ۲۲ t RNA و۲ ژن مربوط به r RNA و بقيه ژنها مسئول توليد آنزيم يا پلي پپتيدهايي هستند که در ارتباط با توليد انرژي سلولي است. به طور کلي مشخصات DNA ميتوکندريال به قرار زير است:

۱- حلقوي و دو رشته اي است.
۲- فاقد نواحي اينترون مي باشد.
۳- فاقد پوشش پروتئين هاي هيستوني مي باشد و مستقل از هسته است.
۴- جهش پذيري آن ۱۵ بار بيشتر از هسته است.
۵- DNA ميتوکندريال فقط از طريق مادر منتقل مي شود زيرا اسپرم ها داراي تعداد کمي ميتوکندري هستند که در هنگام لقاح از بين مي روند .
۶- قدرت ترميم آن بسيار کمتر از هسته مي باشد.

با توجه به جهش پذيري فوق العاده DNA ميتوکندريال ممکن است در طول زندگي فرد (دوران جنيني و پس از تولد ) در DNA بعضي از ميتوکندريها جهش ايجاد شود. اکثر بيماريهاي ميتوکندريال از نوع ميوپاتي و نروپاتي (عصبي عضلاني) هستند که بيشتر اعضايي نظير مغز- کليه ها- عضلات- چشم- گوش داخلي و روده بزرگ را درگير مي کند زيرا مصرف ATP اين اندامها زياد است. معروف ترين بيماريهاي ارثي ميتوکتدريال عبارتند از:
لبراپتيک نوروپاتي (LHON ) Leber hereditary optic neuropathy که از علائم آن نابينايي تدريجي است که فرد در حدود ۲۰ سالگي بکلي نابينا مي شود.

بيماري ديگر گلوتاريک اسيد اورياتيپ ۲مي باشد که با علائمي مانند شلي عضلات و صورت ناهنجار و غيرطبيعي و کيست هاي کليوي و عقب ماندگي ذهني همراه است.
براساس تحقيقات تازه ميزان آسيب پذيری انسان در زمينه حمله قلبی، سکته مغزی، ديابت و چاقی مفرط ممکن است تا حدودی از مادر به فرزند به ارث برسد.
پژوهش تازه که يافته‌های آن در نشريه "ساينس" چاپ شده است، همچنين طيفی از اختلالات مزمن مربوط به سالخوردگی، که يک چهارم جمعيت کشورهای صنعتی به آنها مبتلا هستند را ناشی از يک و فقط يک ايراد ژنتيکی می داند.

فشار خون بالا، کلسترول بالا و چاقی مفرط از جمله اختلالاتی در سيستم شيميايی بدن هستند که خطر از کار افتادگی کليه، حمله قلبی و سکته مغزی را افزايش می‌دهند.
به نظر می رسد اين اختلالات به صورت يک مجموعه گريبانگير فرد می شود، زيرا کسی که نسبت به يکی از اين اختلالات آسيب پذير باشد دست کم در مقابل يکی ديگر از آنها نيز آسيب‌پذير است.
در آمريکا، که در حدود يک چهارم جمعيت از مجموعه ای از اين عوارض رنج می برند، آن را نشانگان (سندروم) متابولسيمی می خوانند.
هرچند اين عوارض معمولا به اضافه وزن و زندگی کم تحرک نسبت داده می شود، اما افراد لاغر و فعال نيز ممکن است به آنها مبتلا شوند بنابرين عوامل ديگری نيز بايد در آن نقش داشته باشد.