Devrim niteliğindeki çalışma, kaslarımızın yaşla birlikte neden zayıfladığını ortaya koyuyor

Çığır açan bir çalışma, insan kaslarındaki yaşlanma sürecini haritalandırarak, yaşla birlikte kas zayıflamasını önlemeye yardımcı olan temel hücresel değişiklikleri ve mekanizmaları ortaya çıkararak terapötik müdahaleler için yeni yönler sundu. Yaşlanan insan kasının ilk ayrıntılı hücre atlası, kas dejenerasyonunda yer alan karmaşık genetik ve hücresel aktiviteleri ortaya çıkarıyor ve bu süreci hafifletmenin yollarını tanımlıyor. İnsanlarda yaşlanan kaslara ilişkin ilk kapsamlı atlasın oluşturulması sayesinde, kasların değiştiği ve yaşlanmanın etkileriyle mücadele ettiği hücresel ve moleküler süreçler artık daha net anlaşılmaktadır.

Wellcome Sanger Enstitüsü'nden araştırmacılar ve Çin'deki Sun Yat-sen Üniversitesi'ndeki işbirlikçileri, yetişkin yaşam süresi boyunca 17 kişiden alınan insan iskelet kası örneklerini analiz etmek için tek hücre teknolojilerini ve gelişmiş görüntülemeyi uyguladı. Sonuçları karşılaştırarak yaşa bağlı kas değişikliklerinin altında yatan birçok karmaşık sürece yeni bir ışık tuttular. Nature Aging dergisinde yayınlanan atlas , bazı kas liflerinin neden diğerlerinden daha hızlı yaşlandığını açıklayabilecek yeni hücre popülasyonlarını ortaya çıkarıyor. 

Aynı zamanda kasların yaşlanmayla mücadele etmek için kullandığı telafi edici mekanizmaları da tanımlar. Bulgular, yaşlandıkça kas sağlığını ve yaşam kalitesini iyileştirmeye yönelik gelecekteki terapiler ve müdahaleler için yollar sunuyor. Bu çalışma, sağlık ve hastalık anlayışını dönüştürmek için insan vücudundaki her hücre tipini haritalandırmayı amaçlayan uluslararası İnsan Hücre Atlası girişiminin bir parçasıdır.

Yaşlanmanın Kas Fonksiyonları Üzerindeki Etkisi 

Yaşlandıkça kaslarımız giderek zayıflar. Bu, ayağa kalkma ve yürüme gibi günlük aktiviteleri gerçekleştirme yeteneğimizi etkileyebilir. Bazı kişilerde kas kaybı kötüleşerek düşmelere, hareketsizliğe, özerklik kaybına ve sarkopeni adı verilen bir duruma neden olur. Kaslarımızın zamanla zayıflamasının nedenleri tam olarak anlaşılamamıştır. Bu yeni çalışmada, Çin'deki Wellcome Sanger Enstitüsü ve Sun Yat-sen Üniversitesi'nden bilim insanları, 20 ila 75 yaşları arasındaki 17 kişiden alınan insan kas örneklerini analiz etmek için gelişmiş görüntülemenin yanı sıra hem tek hücreli hem de tek çekirdekli dizileme tekniklerini kullandı. Ekip, protein üretiminden sorumlu olan ribozomları kontrol eden genlerin, yaşlı örneklerden alınan kas kök hücrelerinde daha az aktif olduğunu keşfetti. Bu, yaşlandıkça hücrelerin kas liflerini onarma ve yenileme yeteneğini bozar. Ayrıca, bu iskelet kası örneklerindeki kas dışı hücre popülasyonları, CCL2 adı verilen proinflamatuar bir molekülden daha fazlasını üretti; bu molekül, bağışıklık hücrelerini kasa çekiyor ve yaşa bağlı kas bozulmasını şiddetlendiriyor.

Yaşlanan Kaslarda Adaptif Yanıtlar 

Patlayıcı kas performansının anahtarı olan belirli bir hızlı kasılan kas lifi alt tipinde yaşa bağlı kayıp da gözlemlendi. Ancak ilk kez kaslardaki kaybı telafi eden çeşitli telafi edici mekanizmalar keşfettiler. Bunlar arasında yavaş kasılan kas liflerinde kayıp hızlı kasılan alt tipe ait genlerin ekspresyonuna yönelik bir değişim ve geri kalan hızlı kasılan lif alt tiplerinin artan rejenerasyonu yer alıyordu. Ekip ayrıca kas lifleri içinde, yaşla birlikte azalan sinirler ve kaslar arasındaki bağlantıların yeniden inşasına yardımcı olan özel çekirdek popülasyonları da belirledi. Ekip tarafından laboratuvarda yetiştirilen insan kas hücrelerinde yapılan nakavt deneyleri, bu çekirdeklerin kas fonksiyonunun korunmasındaki önemini doğruladı.

Wellcome Sanger Enstitüsü'nden çalışmanın ilk yazarı Veronika Kedlian şunları söyledi: "Kas yaşlanmasını incelemeye yönelik tarafsız, çok yönlü yaklaşımımız, farklı sıralama, görüntüleme ve araştırma türlerini birleştirerek, yaşlanmanın daha önce bilinmeyen hücresel mekanizmalarını ortaya çıkarıyor ve daha ileri çalışmalar için alanları vurguluyor. . ”Çin'in Guangzhou kentindeki Sun Yat-sen Üniversitesi'nden çalışmanın kıdemli yazarı Profesör Hongbo Zhang şunları söyledi: "Çin'de, Birleşik Krallık'ta ve diğer ülkelerde yaşlanan nüfuslarımız var, ancak yaşlanma sürecine ilişkin anlayışımız sınırlıdır. Artık yaşlanmanın etkilerine rağmen kasların mümkün olduğu kadar uzun süre işlevini sürdürmeye nasıl çaba gösterdiğine dair ayrıntılı bir görüşe sahibiz.

"Wellcome Sanger Enstitüsü'nden araştırmanın kıdemli yazarı ve İnsan Hücre Atlası'nın kurucu ortağı Dr. Sarah Teichmann şunları söyledi: "İnsan Hücre Atlası aracılığıyla, insanın gelişiminin en erken aşamalarından başlayarak, vücut hakkında benzeri görülmemiş ayrıntılarla öğreniyoruz. Yaşlılığa kadar gelişim. Sağlıklı iskelet kası yaşlanmasına ilişkin bu yeni bilgilerle, dünyanın her yerindeki araştırmacılar artık iltihapla mücadele etmenin, kas yenilenmesini artırmanın, sinir bağlantısını korumanın ve daha fazlasının yollarını keşfedebilir. Bunun gibi araştırmalardan elde edilen keşifler, gelecek nesiller için daha sağlıklı yaşlanmayı teşvik eden terapötik stratejilerin geliştirilmesi açısından büyük bir potansiyele sahiptir."