يمكن أن يكون الإكسير المضاد للشيخوخة مختبئًا في دب الماء “غير القابل للتدمير”، كما يقول العلماء الذين وجدوا أن بروتينات المخلوقات المجهرية تبطئ تلف الخلايا

ربما وجد العلماء الذين يدرسون المخلوقات الغامضة التي تسمى بطيئات المشية، أداة جديدة محتملة في سعيهم لإبطاء شيخوخة الإنسان.

تسمى أحيانًا الدببة المائية، وهي حيوانات شبه مجهرية ذات ثمانية أرجل يمكنها البقاء على قيد الحياة في ظروف قد تقتل معظم أشكال الحياة الأخرى.

وذلك لأنها تحتوي على بروتينات تشكل مواد هلامية داخل الخلايا وتبطئ العمليات الحيوية مما يؤدي إلى تلف الخلايا – ويمكن أن يكون الجل إكسيرًا مضادًا للشيخوخة.

قام فريق من الباحثين الدوليين بإدخال بروتينات tardigrade إلى الخلايا البشرية في المختبر، ووجدوا أنها تباطأت ودخلت في نوع من السبات – تمامًا مثل تلك الموجودة في المخلوقات “غير القابلة للتدمير”.

بطيئات المشية هي حيوانات صغيرة الحجم تعيش في الماء ومجزأة ولها ثمانية أرجل وتعيش في بيئات رطبة مثل الطحالب أو الأشنة

تقدم النتائج الجديدة أدلة عن طريقة لوضع خلايا أو أنسجة الأشخاص في شكل من أشكال الرسوم المتحركة المعلقة، تمامًا كما يفعل بطيء المشية عندما يكون تحت الضغط.

يبلغ طول دب الماء فقط مائتي بوصة، ويمكنه البقاء على قيد الحياة تحت الضغط الهائل في أعماق البحار، ودرجات الحرارة المرتفعة والمنخفضة الشديدة، والجفاف التام، والمجاعة طويلة الأمد، وحتى الفراغ والإشعاع في الفضاء الخارجي.

سرهم: شكل من أشكال الرسوم المتحركة المعلقة.

عندما تتعرض بطيئات المشية للتوتر، يبدأ جسمها بالكامل في التباطؤ، بما في ذلك على المستوى المجهري.

يمكنهم الدخول في حالة تسمى الثبات الحيوي، حيث يمكنهم تحمل الجفاف شبه الكامل لسنوات حتى يتوفر الماء مرة أخرى.

الآن، اكتشف العلماء أن البروتينات التي تجعل الثبات الحيوي ممكنًا في بطيئات المشية يمكن أن يكون لها تأثير مماثل على الخلايا البشرية.

وقالت عالمة الأبحاث الكبيرة سيلفيا سانشيز مارتينيز في جامعة وايومنغ: “من المثير للدهشة أنه عندما نقوم بإدخال هذه البروتينات إلى الخلايا البشرية، فإنها تتشكل وتبطئ عملية التمثيل الغذائي، تمامًا كما هو الحال في بطيئات المشية”.

“علاوة على ذلك، تمامًا مثل بطيئات المشية، عندما تضع الخلايا البشرية التي تحتوي على هذه البروتينات في حالة الثبات الحيوي، فإنها تصبح أكثر مقاومة للضغوط، مما يمنح بعض قدرات بطيئات المشية إلى الخلايا البشرية.”

قد يعني هذا الاكتشاف أن بطيئات المشية هي سلاح مهم في مكافحة شيخوخة الإنسان.

اقترح العلماء الذين قاموا بالدراسة الجديدة أنه إذا تمكنت خلايانا من مقاومة تلف الحمض النووي الناتج عن الشمس أو التعرض للمواد السامة مثل خلايا بطيئات المشية، فربما يمكن إبطاء عملية الشيخوخة بأكملها.

والأهم من ذلك، أن هذا الاكتشاف يعني أنه يمكن شحن الخلايا الجذعية البشرية أو الأدوية مثل منتجات الدم للهيموفيليا التي تتطلب التبريد بدونها، مما يزيد من إمكانية حصول الناس في البلدان النامية على الأدوية المنقذة للحياة.

الجزء الحاسم من هذه العملية هو مجموعة من البروتينات تسمى CAHS، وهي بروتينات “مضطربة جوهريًا” تعمل على إبطاء بطيء المشية إلى درجة الثبات الحيوي.

في حالة الثبات الحيوي، يتحول الحيوان إلى “تون”، وهو الاسم الذي يطلق على بطيء المشية النائم.

هذه القدرة هي واحدة من العديد من القدرات التي تمكنهم من البقاء على قيد الحياة في الظروف القاسية.

تقارن هذه الصورة بروتينًا واحدًا لا يشكل المواد الهلامية، وهو الليزوزيم (أعلى اليسار)، واثنين يقومان بذلك: CAHS D (أسفل) والجيلاتين (أعلى اليمين). الجيلاتين، وهو المكون الشائع في الحلويات، له بنية مشابهة جدًا لبروتينات CAHS الموجودة في بطيئات المشية، مما يشير إلى قدراتها على تكوين الهلام.

يتم تصنيف بطيئات المشية على أنها كائنات محبة للظروف القاسية حيث يمكنها البقاء على قيد الحياة في الظروف الجافة عن طريق التحول إلى حالة الجفاف، حيث يمكنها البقاء فيها لسنوات عديدة.

في ولاية تون، يمكن لبطيئات المشية أن تتعرض لجميع أنواع الإساءة دون أن تتأذى.

يمكن أن يتعرضوا لأضعاف كمية الإشعاع التي يمكن أن تقتل شخصًا، لكن مثبطات الضرر في الحمض النووي الخاص بهم تحافظ على سلامتهم.

يمكن تسخينها حتى 300 درجة فهرنهايت أو تبريدها إلى ما يقرب من 500 درجة تحت الصفر.

وطالما ظلوا في حالة الثبات الحيوي، فهم آمنون.

وكان العلماء يعتقدون أن هذا يرجع إلى سكر يسمى تريهالوز، والذي يمكن أن تنتجه بطيئات المشية وغيرها من الكائنات الحية الدقيقة التي تتحمل الجفاف.

لكن في الآونة الأخيرة، اكتشفوا أن هذه ليست الصورة الكاملة.

في حين يبدو أن الترهالوز يحمي بعض المواد البيولوجية الحساسة، يبدو أن بروتينات CAHS مسؤولة عن إبطاء كل شيء وإيقاف بطيئات المشية مؤقتًا في الوقت المناسب.

في حالة الثبات الحيوي، تتحول السوائل الموجودة في جسم بطيء المشية إلى مواد هلامية بينما تتباطأ الجزيئات لتدخل حالة التون.

خلايا الكلى البشرية المعالجة بـ CAHS D (الصف الثاني من الأعلى) نجت من الإجهاد بشكل أفضل بكثير من الخلايا غير المعالجة (الصف العلوي) أو الخلايا التي تم علاجها بالجينات لتكون قادرة على تحمل الإجهاد (الصفين السفليين)

أظهرت الأبحاث السابقة أنه عندما يبدأ بطيء المشية في الثبات الحيوي، ينتج جسمه المزيد والمزيد من بروتينات CAHS.

وكلما زاد عدد بروتينات CAHS، أصبحت الأجزاء الداخلية للحيوان أشبه بالهلام.

في الدراسة الجديدة، أدى إدخال بروتينات CAHS إلى الخلايا البشرية إلى إبطاء حركتها وتكوينها هلاميًا أيضًا.

وقالت مؤلفة الدراسة سيلفيا سانشيز مارتينيز، كبيرة الباحثين في جامعة وايومنغ: “من المثير للدهشة، أنه عندما نقوم بإدخال هذه البروتينات إلى الخلايا البشرية، فإنها تتشكل وتبطئ عملية التمثيل الغذائي، تمامًا كما هو الحال في بطيئات المشية”.

وقال سانشيز مارتينيز: “علاوة على ذلك، تمامًا مثل بطيئات المشية، عندما تضع الخلايا البشرية التي تحتوي على هذه البروتينات في حالة الثبات الحيوي، فإنها تصبح أكثر مقاومة للضغوط، مما يمنح بعض قدرات بطيئات المشية إلى الخلايا البشرية”.

علاوة على ذلك، يمكن عكس العملية – تمامًا مثل خروج دب الماء من الثبات الحيوي.

وقال المؤلف الرئيسي توماس بوثبي، الأستاذ المساعد في علم الأحياء الجزيئي بجامعة وايومنغ: “عندما يتم تخفيف التوتر، تذوب المواد الهلامية بطيئات المشية، وتعود الخلايا البشرية إلى عملية التمثيل الغذائي الطبيعي”.

تعطي النتائج نظرة ثاقبة حول كيفية قدرة بطيئات المشية على تنمية مثل هذا التحمل للضغط النفسي، ولكن هذا ليس كل شيء، كما كتب بوثبي وسانشيز مارتينيز والمؤلفون المشاركون: “توفر النتائج التي توصلنا إليها وسيلة لمتابعة التقنيات التي تتمحور حول تحفيز الثبات الحيوي في الخلايا و حتى الكائنات الحية بأكملها لإبطاء الشيخوخة وتعزيز التخزين والاستقرار.

ونشرت الدراسة في مجلة علوم البروتين.

ما هي بطيئات المشية؟

يقال إن بطيئات المشية، والمعروفة أيضًا باسم الدببة المائية، هي أكثر الحيوانات غير القابلة للتدمير في العالم.

تأتي هذه المخلوقات الصغيرة المجزأة بأشكال عديدة – هناك أكثر من 900 نوع منها – وتوجد في كل مكان في العالم، من أعلى الجبال إلى أعمق المحيطات.

يقال إن بطيئات المشية، والمعروفة أيضًا باسم الدببة المائية، هي أكثر الحيوانات غير القابلة للتدمير في العالم.

لديهم ثمانية أرجل (أربعة أزواج) ولكل ساق أربعة إلى ثمانية مخالب تشبه مخالب الدب.

قم بغلي المخلوقات التي يبلغ قطرها 1 ملم، وقم بتجميدها، وتجفيفها، وتعريضها للإشعاع، وستكون مرنة للغاية وستظل على قيد الحياة بعد 200 عام.

يوجد في الصورة رسم توضيحي لدب الماء (دب الماء).

يمكن أن تعيش الدببة المائية في درجات حرارة منخفضة تصل إلى -457 درجة مئوية، وحرارة تصل إلى 357 درجة مئوية، و5700 جراي من الإشعاع، في حين أن 10-20 جراي ستقتل البشر ومعظم الحيوانات الأخرى.

لقد عاشت بطيئات المشية منذ 530 مليون سنة وعاشت أكثر من الديناصورات.

يمكن للحيوانات أيضًا أن تعيش لمدة عشر سنوات بدون ماء وحتى البقاء على قيد الحياة في الفضاء.