پیری زودرس و چروک‌های پوست تقصیر چه کسی است؟
پیری یک روند اجتناب‌ناپذیر است، اما چرا برخی از افراد زودتر از دیگران چروک می‌شوند و پوستشان طراوت خود را از دست می‌دهد؟ پاسخ این سؤال در بخشی از سلول‌های ما نهفته است که اغلب نادیده گرفته می‌شود: میتوکندری‌ها (mitochondria)، نیروگاه‌های کوچکی که بدون توقف در حال تولید انرژی هستند تا شما بتوانید نفس بکشید، فکر کنید و حرکت داشته باشید.
اما این کارخانه‌های مینیاتوری همیشه بی‌خطر نیستند. در کنار تولید انرژی، میتوکندری‌ها مواد مضری به نام گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) هم تولید می‌کنند؛ موادی که اگر در بدن تجمع پیدا کنند، می‌توانند به اجزای سلول، از جمله «دی‌ان‌ای» (DNA) و پروتئین‌ها آسیب بزنند. این آسیب‌ها یکی از اصلی‌ترین عوامل در تسریع روند پیری سلولی و بروز نشانه‌هایی مانند چروک پوست و ریزش مو هستند.
خبر خوب این است که شما می‌توانید با مراقبت از میتوکندری‌های خود، سرعت پیری را کاهش دهید. رژیم غذایی غنی از آنتی‌اکسیدان‌ها، ورزش‌های هوازی منظم و سبک زندگی سالم، می‌توانند از این نیروگاه‌های سلولی در برابر آسیب محافظت کرده و به حفظ جوانی شما کمک کنند. اما برای درک بهتر، باید دقیق‌تر بدانیم میتوکندری‌ها چگونه بر روند پیری تأثیر می‌گذارند و چه اقداماتی می‌توان برای حفظ سلامت آنها انجام داد.
در همین زمینه گفتگویی داریم با خانم دکتر مریم ناصرالاسلامی، دانشیار زیست شناسی سلولی-مولکولی در دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران. در سال گذشته (۲۰۲۴) بیش از ۱۰ مقاله علمی از دکتر ناصرالاسلامی در نشریات معتبر علمی منتشر شده است. وی یکی از پژوهشگران فعال دانشگاه آزاد اسلامی در این حوزه است.
برای گفت‌و‌گو درباره میتوکندری باید از کجا شروع کنیم؟
ناصرالاسلامی: اگر بخواهیم در مورد میتوکندری صحبت کنیم، قبل از هر چیز بهتر است من به این نکته اشاره کنم که بدن ما برای بقا و رشد و انجام فعالیت‌های روزمره‌اش مثل حرکت کردن، فکر کردن و غذا خوردن و یا هر چیز دیگری به انرژی نیاز دارد؛ و این انرژی هم توسط سلول‌ها تأمین می‌شود و هر کدام از سلول‌های بدن ما هم مثل یک شهر بزرگ است. این سلول‌ها خودشان از اجزای مختلف تشکیل شده‌اند که یکی از مهمترین اجزای آن میتوکندری است.
میتوکندری چیست و بشر از چه زمانی به وجود آن پی برده است؟
ناصرالاسلامی: در مورد تاریخچه میتوکندری باید بگویم که در سال ۱۸۹۴ یک دانشمند به نام ریچارد آلتمن (Richard Altmann) آمد میتوکندری را در زمره بیوبلاست‌ها (bioblasts) قرار داد یا جایگاه زنده و این هم به خاطر این بود که گفت بین واکنش‌های اکسایش و کاهش سلول و میتوکندری یک ارتباط وجود دارد. میتوکندری‌ها اندامک‌های غشاداری هستند که در سیتوپلاسم (Cytoplasm) تقریبا همه سلول‌های یوکاریوتی (Eukaryotic cells) وجود دارند. ما نمی‌توانیم بدون آنها زندگی کنیم، چون در واقع میتوکندری‌ها به منزله کارخانه‌هایی هستند که مواد غذایی که ما مصرف می‌کنیم را به انرژی تبدیل می‌کنند. در حقیقت میتوکندری‌ها باتری‌های کوچکی هستند که انرژی را در سلول تولید می‌کنند. یعنی آن انرژی که در مواد غذایی وجود دارد را به «آدنوزین تری فسفات» یا همان «ای‌تی‌پی» (ATP) تبدیل می‌کنند؛ که این‌ای‌تی‌پی منبع اصلی انرژی برای فعالیت‌های سلولی ما هست.
در مورد ساختار میتوکندری توضیح می‌فرمایید؟
ناصرالاسلامی: میتوکندری‌ها خیلی کوچک هستند. آنها معمولا اجزایی هستند که از نظر ساختاری شبیه باکتری‌های میله‌ای شکل هستند، با قطری در حدود نیم تا یک میکرومتر و طولی در حدود یک تا ۹ میکرومتر.
هر میکرومتر مساوی است با ۱۰ به توان منفی ۶ متر. یعنی اگر یک میکرومتر را یک میلیون بار بزرگ کنیم، می‌شود یک متر.
این اصطلاح میتوکندری هم از دو کلمه یونانی گرفته شده است: «میتو» (μίτος) به معنی رشته و «کندری» (χόνδρος) به معنی دانه. یعنی در واقع اجسام «دانه‌رشته‌ای» که در «سیتوزول» (cytosol) سلول‌ها وجود دارند.
میتوکندری‌ها چطور تکامل یافته‌اند؟
ناصرالاسلامی: نظریه‌ای هست تحت عنوان «نظریه درون همزیستی» (Endosymbiotic). خانم دانشمندی به نام «لین مارگلیس» (Lynn Margulis) این نظریه را برای اولین بار مطرح کرد. بنابر نظریه او، میتوکندری‌ها در اصل باکتری‌های هوازی بوده‌اند. بعدا این باکتری‌ها توسط سلول‌های یوکاریوتی ما بلعیده شدند ولی به جای اینکه هضم بشوند و تجزیه بشوند، در سلول‌های یوکاریوتی ما به حیات خودشان ادامه داده‌اند و به تدریج به اندامک‌های میتوکندری در سلول‌های ما تبدیل شدند؛ که حالا برای نظریه درون همزیستی هم یک سری شواهد وجود دارد که این شواهد اثبات می‌کند این نظریه درست است و طبق همین نظریه میتوکندری‌ها ایجاد شده‌اند.
چطور می‌شود درون سلول‌ها، که بسیار کوچک هستند، کارخانه یا نیروگاه داشت؟
ناصرالاسلامی: کلا سلول‌هایی که ما داریم به انرژی نیاز دارند و از سازوکار‌های مختلفی (تجزیه کربوهیدرات‌ها و چربی‌ها و هر ماده دیگر) می‌توانند انرژی مورد نیاز خود را تأمین کنند، که همگی تحت عنوان تنفس سلولی دسته‌بندی می‌شوند. ما این تنفس سلولی رو به دو صورت داریم. یکی در غیاب اکسیژن هست که به آن متابولیسم بی‌هوازی می‌گوییم که شامل تخمیر، و انواع مختلف تخمیر است: الکلی، اسیدلاکتیک، پریونیک اسید، اسیدوژنزیست، متانوژنیست. اما یک تنفس دیگر هم داریم که به آن تنفس هوازی می‌گوییم. این روش در واقع تنفس یا متابولیسمی است که در حضور اکسیژن انجام می‌شود و در واقع همان اتفاقی است که ما در میتوکندری‌ها شاهد آن هستیم.
به تنفس هوازی، اکسیداسیون هوازی هم می‌گویند: به این صورت که مولکول‌های غذا (مانند گلوگز) با اکسیژن ترکیب می‌شوند و یک ترکیب پرانرژی به اسم «آدنوزین تری فسفات» (adenosine triphosphate) به دست می‌آید که به صورت مخفف به آن «ای‌تی‌پی» (ATP) هم می‌گویند. به صورت فنی اگر بخواهیم بگوییم فرمول این واکنش به این صورت هست که گلوکز (C۶H۱۲O۶) در مجاورت ۶ مولکول اکسیژن و ۳۶ای‌تی‌پی و ۳۶ فسفات تبدیل به ۶ دی‌اکسیدکربن و ۶ مولکول آب و ۳۶ای‌تی‌پی می‌شود؛ که این ۳۶ دی‌اکسیدکربن که در موردش صحبت می‌کنیم از مولکول‌های کربنی ایجاد می‌شود که حاصل شکسته شدن مولکول گلوکز هست و حالا طی بازدمی که انجام می‌دهیم از بدن خارج می‌شود. این سازوکار همان تنفس هوازی یا اکسیداسیون هوازی است که در چند مرحله انجام می‌شود.
چه ارتباطی بین میتوکندری و سالمندی و بیماری‌های مرتبط با سالمندی وجود دارد؟
ناصرالاسلامی: میتوکندری‌ها در واقع اجزایی هستند که در سلول‌های ما وجود دارند و یک سری اندامک‌های مستقل هستند. طبق نظریه درون همزیستی، آنها قبلا یک سری باکتری بوده‌اند و زندگی مستقلی داشتند و حالا وارد سلول‌های یوکاریوتی و تبدیل به میتوکندری شده‌اند. یکی از خصوصیاتی که میتوکندری‌ها دارند این است که حاوی دی‌ان‌ای هستند. دی‌ان‌ای همان ماده وراثتی ماست که باعث می‌شود یک سری صفات به سلول داده شود. بررسی‌هایی که انجام شده است نشان می‌دهد با افزایش سن انسان، محتوای این دی‌ان‌ای یا ماده ژنتیکی درون میتوکندری کاهش می‌یابد. وقتی دی‌ان‌ای کاهش پیدا کند، باعث می‌شود عملکرد میتوکندری ضعیف‌تر شود. وقتی عملکرد میتوکندری کاهش می‌یابد باعث می‌شود انرژی کافی برای سلول‌ها تولید نشود و همین عاملی است که روند پیری سلول را تسریع می‌کند.
عامل دیگر این است که همزمان با تولید اکسیژن در میتوکندری‌ها، یک محصول فرعی دیگر ایجاد می‌شود که ما به آن می‌گوییم «گونه‌های فعال اکسیژن» (Reactive Oxygen Species). با توجه به بار الکتریکی بالای این ترکیبات، آنها می‌توانند با ترکیبات مختلفی که در سلول، از جمله میتوکندری، است واکنش بدهند. یعنی با چربی، دی‌ان‌ای، و پروتئین‌ها واکنش نشان می‌دهند. همین واکنش باعث می‌شود که به این ترکیبات آسیب بزند و همین آسیبی که به میتوکندری زده می‌شود می‌تواند باعث بروز یک سری نشانه‌های پیری مانند چین و چروک پوست، ریزش مو، و سایر عوارضی که در فرآیند پیری شاهد آن هستیم، بشود.
از سوی دیگر می‌دانیم که یک گروه از بیماری‌ها مانند آلزایمر و پارکینسون مرتبط با سن هستند و ارتباط موثری با میتوکندری دارند. در واقع، اگر میتوکندری به درستی عمل نکند، بیماری‌های این چنینی بروز پیدا می‌کنند.
ولی یک خبر خوب برای مخاطبین دارم. اتفاقی که در میتوکندری می‌افتد و باعث پیری و بیماری می‌شود، ناشی از گونه‌های فعال اکسیژن است؛ و اگر آنتی اکسیدان‌ها استفاده بشوند می‌توانند این گونه‌های فعال اکسیژن را از بین ببرند؛ و تا حدی روند پیری را به تعویق بیاندازند و باعث بشوند که پیری زودتر از حد معمول فرانرسد.
آیا می‌توانیم در میتوکندری‌ها و در نتیجه در بدن انسان تغییر ایجاد کنیم؟
ناصرالاسلامی: بله. مطالعات مختلفی در حال انجام است که نشان می‌دهند برای افزایش بازدهی ژنوم هسته‌ای و ژنوم میتوکندری، ما می‌توانیم در دی‌ان‌ای هسته‌ای و دی‌ان‌ای میتوکندری تغییرات ایجاد کنیم. در واقع از ژن‌درمانی و ویرایش ژنوم استفاده می‌کنند. این راهکار‌ها وجود دارد.
گفته می‌شود میتوکندری‌ها در عملکرد عضلات و توان ورزشی افراد نیز تاثیر می‌گذارند؛ و اکنون شاهد توسعه رشته‌ای از مطالعات هستیم که قصد دارد با تکیه بر تغییر در میتوکندری افراد، عملکرد عضلانی و ورزشی آنها را بهبود ببخشد.
ناصرالاسلامی: دقیقا همینطور است. همان طور که گفتم میتوکندری اندامکی است که در تمام سلول‌های ما وجود دارد و به تبع، هر سلولی که به انرژی بیشتری نیاز داشته باشه، تعداد میتوکندریش هم بیشتر است. عضلات هم از دسته بافت‌هایی هستند که برای عملکرد نیاز به انرژی بالایی دارند و میتوکندری‌ها نقش حیاتی را در بافت عضله دارند. این اندامک مسئول تولید انرژی است و در واقع «ای‌تی‌پی» (ATP) را تولید می‌کند تا عضلات بتوانند عملکرد خودشان را داشته باشند؛ و انقباضی که انتظار داریم توسط عضلات انجام بشود.
بررسی‌ها نشان داده‌اند که یک سری ورزش‌های هوازی مثل دویدن، شنا کردن و. می‌تواند باعث افزایش تعداد و حجم میتوکندری‌ها در سلول‌های عضلانی بشود. همین می‌تواند به بهبود ظرفیت تولید انرژی و استقامت عضلات کمک کند. در واقع یک نقش دو طرفه است که میتوکندری‌ها می‌توانند انرژی لازم را برای فعالیت عضلات تأمین کنند و حرکت عضلات هم می‌تواند در افزایش میتوکندری نقش داشته باشد.
چیز جالبی که هست این است که میتوکندری‌ها می‌توانند در چربی‌سوزی نقش داشته باشند و همین می‌تواند در بهبود ساختار بدن و عملکرد ورزشی کمک مهمی بکند.
آیا بیماری‌های مرتبط با میتوکندری‌ها فقط محدود به آلزایمر و پارکینسون است؟
ناصرالاسلامی: بیماری‌های زیادی وابسته به میتوکندری هستند. میتوکندری یک اندامک نیمه مستقل است. درست است که باکتری بوده و حالا وارد سلول شده است ولی در تکاملی که داشته یک گروه از کارهایش توسط هسته انجام می‌شود و یک گروه دیگر از کارهایش توسط ژنوم خودش. پس هر جهش یا تغییری که هم در ماده ژنتیکی هسته ایجاد بشود و هم در ماده ژنتیکی میتوکندری می‌تواند زمینه‌ساز بیماری‌های مختلف شود. بیماری‌های زیادی شناسایی شده‌اند که مرتبط با عملکرد میتوکندری هستند. اوتیسم (Autistic Spectrum Disorders) یکی از بیماری‌هایی هست که در کودکی خودش را بروز می‌دهد و یکی از عوامل مهمی که باعث بروز و تشدید این بیماری می‌شود، اختلال در عملکرد میتوکندری است. همینطور پارکینسون، آلزایمر، اختلال دو قطبی اینها هم بیماری‌هایی هستند که به دلیل اختلال در عملکرد میتوکندری ایجاد می‌شوند. اسکیزوفرنی یا شیزوفرنی که یک اختلال روانی است باز مرتبط با عملکرد میتوکندری است. دیابت، سندرم پیرسون (Pearson syndrome)، آتاکسی (Ataxia)، بیماری لبر (Leber's hereditary optic neuropathy)، و بیماری لی (Leigh disease)، و بسیاری از بیماری‌های دیگر همه به علت نقص در عملکرد میتوکندری هستند. در واقع مشکلات در میتوکندری منجر به ایجاد و تشدید این بیماری‌ها می‌شود.
انتهای پیام/
