پروتئین «ضد پیری» طول عمر انسان را افزایش می‌دهد

انسان ها بیشتر از همیشه زندگی می کنند. اما در کنار این افزایش امید به زندگی، افزایش بروز بیماری‌های مرتبط با افزایش سن مانند سرطان و زوال عقل است.

اما درک بیولوژی پیری، و دانستن ژن‌ها و پروتئین‌های دخیل در این فرآیندها، به ما کمک می‌کند تا "طول سلامت" خود را افزایش دهیم - دوره‌ای که مردم می‌توانند در یک وضعیت سالم و مولد، بدون بیماری‌های مرتبط با سن زندگی کنند.

در یک مطالعه اخیر، تیم ما یک پروتئین ضد پیری جدید به نام Gaf۱ را شناسایی کرد. ما دریافتیم که Gaf۱ متابولیسم پروتئین را کنترل می کند، فرآیندی که در پیری و بیماری نقش دارد. ما همچنین دریافتیم که بدون Gaf۱، سلول‌ها طول عمر کمتری دارند.

پیری و رژیم غذایی

پیری فرآیند پیچیده ای است و به ژن ها و عوامل محیطی مانند رژیم غذایی بستگی دارد. به طور گسترده ای شناخته شده است که رژیم های غذایی با کالری محدود می توانند طول عمر را افزایش دهند. این امر در مورد انواع موجودات از جمله موش صحرایی و میمون صدق می کند. مطالعات کوتاه‌مدت نشان می‌دهد که سلامتی انسان را نیز بهبود می‌بخشد.

با این حال، دانشمندان اکنون متوجه شده‌اند که ممکن است در واقع مقدار مواد مغذی خاص - مانند اسیدهای آمینه (بلوک‌های سازنده پروتئین‌ها) - باشد که با طول عمر مرتبط هستند، نه مقدار کالری مصرف‌شده.

سلول ها مقدار مواد مغذی موجود در محیط خود را از طریق مولکول های خاصی در سلول های ما حس می کنند. یکی از این مولکول ها آنزیم هدف راپامایسین است که به نام TOR نیز شناخته می شود. TOR مقدار آمینو اسیدهای موجود در بدن و در دسترس سلول ها را حس می کند.

وقتی سلول‌های ما آمینو اسیدهای زیادی دارند، آنزیم TOR متابولیسم ما را تغییر می‌دهد و به سلول‌ها دستور می‌دهد تا با ساخت پروتئین‌های زیادی رشد کنند.

اما اگر اسیدهای آمینه محدود باشد، TOR به بدن دستور می دهد که در حالت آماده باش باشد - حالتی که دانشمندان از آن به عنوان "پاسخ استرس خفیف" یاد می کنند.

به عنوان مثال، در یک مطالعه اخیر، دانشمندان گردش پروتئین ها را در سلول های حیوانات مختلف با طول عمر بین ۴ تا ۲۰۰ سال تجزیه و تحلیل کردند. آنها دریافتند که حیوانات با عمر طولانی تر در مقایسه با حیوانات دیگر، گردش پروتئین و نیازهای انرژی کمتری در سلول های خود دارند.

دی‌ان‌ای ما حامل اطلاعات ژنتیکی ماست. ژن ها قطعاتی از دی‌ان‌ای هستند و بسیاری از آنها مسئول ساخت پروتئین هستند.

هر چه سلول غذای بیشتری داشته باشد، آنزیم TOR فعال تر است - بنابراین سلول را به رشد و تقسیم دستور می دهد که نیاز به مصرف انرژی دارد. برعکس، زمانی که TOR غیرفعال باشد (همانطور که در طول محدودیت غذایی اتفاق می افتد) با جلوگیری از عملکرد ریبوزوم های موجود، ترجمه را متوقف می کند. همچنین تولید ریبوزوم های جدید را متوقف می کند.

اگرچه مطالعه ما به طور خاص مخمر را مورد بررسی قرار داد، پروتئین‌های مشابه Gaf۱ در بسیاری از حیوانات از جمله انسان وجود دارد - و نشان داده شده است که رشد و سلول‌های بنیادی ما را کنترل می‌کنند، که هر دو در ابتلا به بیماری‌هایی مانند سرطان مهم هستند. این احتمال وجود دارد که این پروتئین ها در انسان همان عملکرد Gaf۱ در مخمر را داشته باشند.

عملکرد TOR، رشد سلولی و تولید پروتئین در فیزیولوژی و طول سلامت ما مهم هستند، اما می‌توانند در ایجاد بیماری‌های خاصی مانند سرطان یا آلزایمر نیز نقش داشته باشند. مطالعه ما نشان داده است که چگونه محدودیت های غذایی حتی تا ژن های سلول کنترل می شود. دانستن این موضوع به ما امکان می‌دهد تا بررسی کنیم که چگونه داروها یا رژیم‌های غذایی خاص می‌توانند عملکرد این عوامل را به نفع ما تغییر دهند – که شاید حتی می‌تواند طول سلامتی ما را افزایش دهد.