علاوه بر کیفیت آرام و حس آرامش، هوای تازه، ترد و بدون آلاینده کوهستان می تواند به برخی از حیوانات کمک کند تا عمر طولانی تری داشته باشند.
به طور خاص، طبق مطالعه منتشر شده در موش های مسن، میزان اکسیژن کمتر در ارتفاعات بالا به طور قابل توجهی طول عمر را در موش های پیر افزایش می دهد. زیست شناسی PLOS در 23 مه 2023.
چرا هیپوکسی را مطالعه کنیم؟
محققان خاطرنشان کرده‌اند که مطالعه آنها اولین مطالعه‌ای است که نشان می‌دهد محدودیت اکسیژن یا هیپوکسی مداوم می‌تواند طول عمر پستانداران پیر را افزایش دهد. گزارش‌های قبلی در مورد افزایش طول عمر محدودیت اکسیژن از سلول‌های پستاندارانی که در ظروف پتری، مخمرها و حیوانات آزمایشگاهی کم‌پیچیده‌تر مانند کرم‌های گرد و مگس‌های میوه رشد کرده بودند، به دست آمده است.
این خط از تحقیقات، حداقل تا حدی، توسط موش خال برهنه جالب بوده است: جونده ای که بیشتر عمر خود را در حفره ای با کمبود اکسیژن می گذراند که طول عمر آن بسیار بیشتر از آن چیزی است که دانشمندان بر اساس اندازه یا اندازه آن پیش بینی کرده اند. تاریخ تکاملی
وامسی موتا، محقق موسسه پزشکی هاوارد هیوز، مریلند و استاد دانشگاه هاروارد، گفت: «به دلیل چندین مشاهدات در مورد اثرات هیپوکسی در سایر ارگانیسم‌ها، ما انگیزه‌ای برای ارزیابی اثر هیپوکسی مزمن مداوم در یک مدل پیری پستانداران شدیم. دانشکده پزشکی، که تیم آن کشف را انجام داد، گفت هندو.
طرح مطالعه چه بود؟
برای آزمایش‌های خود، این تیم با سویه‌ای از موش‌های جهش یافته کار کردند که زودتر از موعد پیر می‌شوند و عمر کوتاه‌تری دارند، کمتر از شش ماه. دکتر موتا گفت: «موش‌های نوع وحشی (بدون جهش‌هایی که باعث کوتاه شدن طول عمر می‌شوند) می‌توانند بیش از سه سال زندگی کنند، که اولین آزمایش بسیار طولانی برای ارزیابی بقا بود، بنابراین ما مدل موشی پیری سریع را انتخاب کردیم.
سویه هایی که آنها استفاده کردند “همچنین به بهترین مداخله شناخته شده برای افزایش طول عمر موجودات – محدودیت کالری پاسخ می دهد.” محدودیت کالری، یا محدودیت غذایی بدون سوء تغذیه، که برای اولین بار در سال 1935 توصیف شد، استاندارد طلایی برای افزایش طول عمر در گونه های مختلف مانند مخمر، کرم های گرد، مگس میوه، موش و موش صحرایی است.
برای آزمایش تأثیر سطح پایین اکسیژن بر روی این موش‌ها، محققان آنها را در اتاقک‌های هیپوکسیک با غلظت اکسیژن 11 درصد قرار دادند که مشابه آن در کمپ اصلی کوه اورست بود. آنها با رقیق کردن هوا با نیتروژن به شرایط هیپوکسیک دست یافتند.
متوسط طول عمر موش هایی که با اکسیژن معمولی زندگی می کردند – در 21 درصد از جو، که به آن normoxia معروف است – حدود 16 هفته بود. اما موش هایی که در شرایط هیپوکسیک زندگی می کردند، متوسط طول عمر آنها 24 هفته یا 50 درصد بیشتر بود.
دکتر موثا گفت: «ما به طرز خوشایندی از نتایج شگفت زده شدیم. ما مدت‌هاست که از این احتمال که هیپوکسی می‌تواند در یک مدل پیری مفید باشد هیجان‌زده بودیم و می‌خواستیم این فرضیه را به دقت آزمایش کنیم، اما هیچ فرضی نداشتیم که واقعاً تأثیر قابل‌توجهی داشته باشد.»
حیواناتی که در شرایط هیپوکسیک قرار گرفتند نیز عملکرد عصبی بهتری نسبت به همتایان خود که در شرایط عادی زندگی می کردند نشان دادند. موش‌های شانزده هفته‌ای که در نورموکسی زندگی می‌کردند، ناتوانی عصبی داشتند که با آزمایش عملکرد حرکتی اندازه‌گیری شد، در حالی که موش‌هایی که در شرایط هیپوکسی نگهداری می‌شدند، آزمایش را به‌طور قابل‌توجهی بهتر انجام دادند.
هیپوکسی چگونه کار می کند؟
در مرحله بعد، محققان سعی کردند بفهمند که هیپوکسی چگونه بر بدن تأثیر می گذارد و منجر به طول عمر بیشتر می شود، اما با موفقیت کمی. آنها بررسی کردند که آیا هیپوکسی باعث شده موش ها رژیم غذایی خود را محدود کنند یا خیر. اما آنها دریافتند که موش‌های هیپوکسیک کمی بیشتر از موش‌هایی که در نورموکسی زندگی می‌کردند، غذا می‌خوردند، و محدودیت رژیم غذایی را به عنوان مکانیسم اساسی زیربنایی رد کردند.
جست‌وجوی ژن‌های با بیان متفاوت، ترمیم آسیب DNA و تغییرات در مسیرهای سیگنال‌دهی نیز هیچ سرنخ قطعی ارائه نکرد.
دکتر موتا گفت: «در این مرحله سؤالات باز زیادی وجود دارد. در حال حاضر ما مکانیسمی را نمی دانیم که هیپوکسی باعث افزایش طول عمر در این موش ها می شود و باید دید که آیا این یافته ها به موش های نوع وحشی با طول عمر سه ساله تعمیم می یابد یا خیر. در اینجا به تحقیقات بیشتری نیاز است.»
آیا مطالعه قابل توجه است؟
آرویند راماناتان، دانشیار مؤسسه علوم سلول‌های بنیادی و پزشکی احیاکننده بنگالورو، که کارش شامل تنظیم متابولیک بافت‌ها در طول پیری پستانداران است، گفت: «این مقاله یکی از مجموعه‌ای شگفت‌انگیز از مقالات جالب از آزمایشگاه موتا است. هندو. مکانیسمی که هیپوکسی منجر به افزایش طول عمر می شود نامشخص است.
پارمیندر سینگ، محقق پیری در موسسه باک برای تحقیقات پیری، کالیفرنیا، گفت: “این مطالعه بینش های ارزشمندی را در مورد پتانسیل هیپوکسی برای افزایش طول عمر سالم ارائه می دهد. این یافته ها راه های جدیدی را برای بررسی مکانیسم های زیربنایی تأثیر هیپوکسی بر طول عمر باز می کند و نویدبخش مداخلات بالقوه در آینده است.
اما او مانند دکتر راماناتان نیز گفت که تحقیقات بیشتری لازم است.
دکتر راماناتان گفت: “پیری یک پدیده بسیار پیچیده است که واسطه های مولکولی متعددی را در بر می گیرد.” او اضافه کرد که هیپوکسی ممکن است بسیاری از جنبه های پیری را هدف قرار ندهد زیرا بر بیان ژن (p21) که نشانگر مهم پیری است تأثیر نمی گذارد. انتقال به مناطق با اکسیژن کمتر بسیار زودرس است و حتی ممکن است تحت شرایط بیماری زمینه‌ای خاص غیرعاقلانه باشد.
آیا یافته ها در مورد انسان نیز صدق می کند؟
دکتر سینگ موافقت کرد: «باید در ترجمه مستقیم این یافته‌ها به جمعیت‌های انسانی احتیاط کرد، زیرا برای اثبات کاربرد آنها و رفع محدودیت‌ها، از جمله تغییرات در گونه‌ها، شرایط محیطی، و پیامدهای سلامت گسترده‌تر، به کار بیشتری نیاز است.»
دکتر موثا همچنین گفت: «این بسیار زود است که یافته‌های خود را به انسان‌ها تعمیم دهیم یا توصیه‌ای برای سلامت انسان بر اساس یافته‌های کنونی خود ارائه دهیم. طبق اطلاعات من، هیچ مدرکی مبنی بر اینکه افرادی که در ارتفاعات زندگی می کنند حداکثر طول عمر بیشتری دارند وجود ندارد، اما سرنخ هایی وجود دارد که نشان می دهد میانگین طول عمر ممکن است در ارتفاع بالاتر افزایش یابد و جالب ترین سرنخ اپیدمیولوژیک در مورد اثرات زندگی در سلامت انسان ارتفاع در واقع توسط تاریخ مدرن هند فراهم شده است.
اشاره او به مطالعه ای بود که در سال 1977 منتشر شد، که در آن پزشکان ارتش هند نتایج سلامت 1.3 هزار سرباز مستقر در دشت ها و 20000 همرزمانشان را در ارتفاع 3700 تا 5600 متری از سطح دریا در طول سه سال مقایسه کردند. آنها دریافتند که بروز اختلالات مرتبط با سن مانند دیابت، فشار خون بالا و بیماری قلبی در میان سربازان در ارتفاعات پایین تر از آنهایی است که در سطح دریا هستند.
دکتر موتا گفت که برای درک تأثیر هیپوکسی بر پیری در افراد و مکانیسم‌های مولکولی که از طریق آن ممکن است مفید باشد، کار بسیار بیشتری لازم است. ما این گزارش اولیه را پایه‌گذاری این خط مهم از تحقیقات آینده می‌دانیم.»
Sneha Kedkar یک زیست شناس است که روزنامه نگار علمی آزاد شده و ساکن بنگالورو است.