في بيت تسكنه أسر مختلفة، يشيخ بعضها أسرع من بعض. وكذلك في الدماغ: عصبونات الأنواع المختلفة تشيخ بسرعات متفاوتة. فبعض الخلايا يتلاشى في منتصف العمر، وبعضها يصمد حتى الشيخوخة المتقدمة. وقد ظل سبب ذلك لغزًا طويلًا. أما الآن فقد نظر العلماء داخل الخلايا الفردية ورأوا أن لكل خلية ساعتها الداخلية الخاصة، وأنها لا تسير كما تسير الساعة العامة للجسم كله.
ولفصل الشيخوخة العامة عن الداخلية، أخذ الباحثون عينات من أدمغة 69 شخصًا تتراوح أعمارهم بين 24 و94 عامًا. وقاسوا نشاط آلاف الجينات في كل خلية على حدة. ثم بنوا نموذجًا يتنبأ أولًا بعمر الإنسان اعتمادًا على الإشارات العامة، ثم يصقل التنبؤ على نحو تكراري، ملتقطًا الإشارات الخاصة بكل خلية. وهكذا نجحوا في الفصل بين «عمر النسيج» و«عمر الخلية».
وهنا مفارقة: لماذا تكون الخلايا الشابة بحسب الساعات الجزيئية أكثر عرضة للخطر؟ اتضح أنها تنتج الطاقة في المتقدرات (الميتوكوندريا) بنشاط أكبر. وهذه العملية أشبه بمحرك يعمل بلا توقف فيتآكل أسرع. ومثل هذه الخلايا لا تلحق بتشغيل برامج الحماية التي صارت نشطة أصلًا في الخلايا «الأكبر سنًا». وعلى سبيل المثال، كانت العصبونات البينية المفرزة للسوماتوستاتين (somatostatin) هي الأدنى في العمر الداخلي والأعلى في قابلية التأثر.
ومضى العلماء خطوة أبعد، فقارنوا هذه البيانات بجينومات 240 نوعًا من الثدييات. ووجدوا 427 منطقة تنظيمية تكون مفتوحة في العصبونات الضعيفة ومرتبطة بعمر أقصر لدى الحيوانات. أما في الأنواع المعمّرة فتكون هذه المناطق مغلقة في أغلب الأحيان، وكأن التطور يطفئ الجينات الخطرة. وقد بقي أحد هذه المواقع قرب جين مهم لدى الثدييات والطيور والزواحف على مدى مئات الملايين من السنين.
الآن صار واضحًا لماذا تموت بعض العصبونات قبل غيرها: ساعتها الداخلية تسير ببطء شديد، فلا تلحق أن تشيخ على النحو الصحيح. وقد تساعد هذه المعرفة في ابتكار أدوية تحمي الخلايا الضعيفة تحديدًا. وفي بيت الدماغ، صرنا نرى أي الشقق تحتاج إلى الترميم أولًا.
لدى الأنواع المعمّرة من الثدييات تكون المناطق التنظيمية المرتبطة بقابلية العصبونات للتضرر مغلقة أكثر، أي أن التطور كأنه «يطفئ» مناطق خطرة من الجينوم. وقد حافظ موقع MIR181A1HG على صلته بمحسّنه (enhancer) طوال مئات ملايين السنين عند الثدييات والطيور والزواحف، ما يشير إلى وظيفة قديمة ومهمة له.
تتناغم فكرة الساعة الجزيئية التي تتنبّأ بقابلية الخلايا للتضرر مع فيلم «بليد رانر»، حيث للنسخ المكرّرة عمر محدود، لكن قابلية الأعضاء والخلايا المختلفة للتضرر ليست متساوية. وفي رواية غريغ إيغان «مدينة التبديلات» يُبحث احتمال التحكم في الشيخوخة على المستوى الخلوي، وهو ما يعكس جزئيًا هدف هذا العمل.
لم يُنشر على arXiv. هنا صفحته وملف PDF والصياغة الشكلية: يمكنك التحقق بنفسك، لا مجرد قراءة تحليلنا.