نحو فهم أفضل لبيولوجيا الشيخوخة وتأثيرها على الوقاية من المرض
الشيخوخة ليست في حد ذاتها مرضاً. ومع ذلك، فإن الشيخوخة هي عامل الخطر الرئيسي للإصابة بالعديد من الأمراض المزمنة الرئيسية. علاوة على ذلك، يبدو أن العديد من الأمراض تسرع من عملية الشيخوخة – والتي تتجلى في تدهور الوظائف وانخفاض جودة الحياة.
يتمثل أحد تحدياتنا في تطوير فهم أوضح للتغيرات الأساسية في البيولوجيا الأساسية التي تصاحب الشيخوخة، والتي تختلف عن البيولوجيا الأساسية الكامنة وراء المرض. على سبيل المثال، استجابةً للعدوى البكتيرية أو الجروح، يعد الالتهاب جزءًا أساسيًا من عملية الشفاء. ومع ذلك، فإن الالتهاب المزمن منخفض المستوى الذي يظهر في حالة عدم وجود عدوى تم تشخيصها سريريًا قد يزيد من قابلية الإصابة بالأمراض المرتبطة بالعمر ومعدل تطورها. قد يساهم الالتهاب المزمن أيضًا في الضعف بطرق مستقلة عن المرض الواضح.
تدخلات لإطالة العمر
التحدي الآخر هو الاستفادة من أكثر الفرص الواعدة التي يوفرها البحث في حيوانات المختبر وترجمة هذه النتائج إلى البشر. توفر بعض الاكتشافات الحديثة إمكانيات لتحسين صحة الإنسان لدى شيخوخة السكان. على سبيل المثال:
تؤدي التدخلات التي تطيل العمر أيضًا إلى إطالة فترة الصحة – وهي جزء من العمر الذي يتم قضاؤه في صحة جيدة – مما يشير إلى أن التدخلات التي تطيل العمر يمكن أن تقلل من عبء الأمراض المتعددة.
من الوسائل البحثية الواعدة بشكل خاص الشيخوخة الخلوية، وهي عملية تفقد فيها الخلايا وظيفتها، بما في ذلك القدرة على الانقسام والتكاثر، لكنها تستمر في إفراز الجزيئات التي تدمر الخلايا المجاورة.
وجد المحققون أنه عند معالجتها بمحللات الشيخوخة، أو المركبات التي تزيل الخلايا المتشيخة بشكل انتقائي، استعادت الفئران التي تم حقنها سابقًا بخلايا متضررة بالشيخوخة وظيفتها الجسدية. كما أدى Senolytics إلى إطالة العمر الافتراضي و healthspan في الفئران التي تتقدم في السن بشكل طبيعي بالإضافة إلى ذلك، وجد الباحثون أن إزالة الخلايا الشائخة من الدماغ يحافظ على الإدراك في نموذج فأر لمرض الزهايمر.
انتقلت العديد من الأدوية الحالة للشيخوخة مؤخرًا إلى التجارب البشرية في المراحل المبكرة.
الحد من تناول السعرات الحرارية
يؤدي الحد من تناول السعرات الحرارية إلى قيام الخلايا الطبيعية بتكوين دفاعات ضد الإجهاد والاستجابة لا تستطيع الخلايا السرطانية القيام بها، وهو اكتشاف دخل في الاختبارات السريرية كتدخل محتمل لتعزيز العلاج الكيميائي مع تقليل بعض آثاره الجانبية أيضًا.
توريث طول العمر
يمكن توريث طول العمر عبر الأجيال من خلال التغييرات اللاجينية – أي التغييرات التي تؤثر على سلوك الجينات ولكنها لا تغير التسلسل الأساسي للحمض النووي. هذا الأمر يشير إلى أن عمر الوالدين وحتى سلوك الوالدين يمكن أن يؤثر على فترات الحياة والمدى الصحي للجيل القادم من خلال آليات أخرى غير علم الوراثة. هذه النتائج والنتائج الناشئة حديثًا حول البيولوجيا الأساسية للشيخوخة تبشر بتحسين الصحة، وتلتزم NIA بمواصلة دعم هذا البحث وترجمة هذه الاكتشافات إلى تدخلات تدعم صحة أفضل.
مقاربة
تحديد العوامل الوراثية والجزيئية التي تحدد معدل عمليات الشيخوخة.
يواصل الباحثون تحديد وشرح العوامل الرئيسية التي تؤثر على معدل الشيخوخة، بما في ذلك استجابة الجسم لمجموعة متنوعة من الضغوط. وظيفة جهاز المناعة. دور الشيخوخة الخلوية. استجابة الجسم للضرر الجزيئي (تلف الجزيئات الكبيرة مثل البروتينات أو الدهون)، مثل تلك الناجمة عن الإجهاد التأكسدي؛ ومراقبة جودة البروتين (بروتين). كما تستمر دراسات الجينات والآليات اللاجينية المرتبطة بعمليات الشيخوخة وطول العمر والأمراض المرتبطة بالعمر، فضلاً عن التفاعل بين الجينات والتأثيرات البيئية، في توفير نظرة ثاقبة لأمراض الأمراض وقابليتها للتأثر. ستدعم NIA الأبحاث لتحديد العوامل الإضافية وتوضيح أدوارها في كل من النماذج الحيوانية للشيخوخة والبشر.
تحديد كيف تساهم التغيرات الخلوية والجزيئية المرتبطة بالشيخوخة في تقليل المرونة وزيادة المراضة والتأثير على الاستجابة لعلاج الحالات الجسدية المرتبطة بالعمر.
غالبًا ما يكون التقدم في العمر مصحوبًا بتدهور تدريجي في معظم الوظائف الفسيولوجية، مما يؤدي إلى زيادة التعرض للمرض. في الوقت نفسه، يحافظ العديد من الأشخاص على وظائف بدنية ويتمتعون بصحة جيدة في سن أكبر. تُعلم هذه النتائج معًا مجال علم الشيخوخة الناشئ، والذي يفترض أن التلاعب بالعمليات الأساسية للشيخوخة يمكن أن يساعد في الحفاظ على الوظيفة الفسيولوجية وقد يوفر طريقة فعالة للوقاية من الأمراض المرتبطة بالعمر أو علاجها. ستشجع NIA البحث في كل من فقدان الوظائف والحفاظ عليها أثناء عملية الشيخوخة وستعزز الدراسات في كل من البشر والنماذج الحيوانية للتحقيق في الآثار الصحية والمرضية للتلاعب بالعمليات المرتبطة بالشيخوخة على المستوى الجزيئي أو الخلوي.
تحديد كيفية مساهمة القواعد الخلوية والجزيئية للتغيرات المرتبطة بالشيخوخة في تطور ومسار الخرف المرتبط بالعمر والاستجابة للعلاج.
الشيخوخة نفسها هي عامل الخطر الأساسي لتطور مرض الزهايمر ومعظم أشكال الخرف الأخرى، بالإضافة إلى الأمراض والحالات (مثل مرض السكري من النوع 2 وارتفاع ضغط الدم وأمراض الأوعية الدموية) المرتبطة بزيادة خطر الإصابة بالخرف. ومع ذلك، فإننا لا نفهم تمامًا الآليات التي من خلالها تؤثر التغييرات المرتبطة بالشيخوخة على الدماغ وتزيد من قابلية التأثر بالتغير المرضي. ستقوم NIA بإجراء ودعم الأبحاث حول كيفية تأثير عمليات الشيخوخة على تطور الأمراض العصبية. بالإضافة إلى ذلك، سنختبر التدخلات في النماذج الحيوانية وفي النهاية على البشر التي ثبت أنها تزيد من العمر والفترة الصحية في الحيوانات لتحديد تأثيرها على الوظيفة الإدراكية.
تحديد العوامل المرتبطة بالشيخوخة الناجحة والمرونة ضد المرض والخلل الوظيفي.
يبدو أن بعض الأشخاص يقاومون الأمراض المرتبطة بالعمر والخلل الوظيفي. قد يؤدي هؤلاء “كبار السن” حتى أدوارًا معرفية أو جسدية على مستويات تُشاهد في كثير من الأحيان لدى الأشخاص الأصغر سنًا بعقود. ستعمل NIA على إلقاء الضوء على العوامل المرتبطة بهذه المرونة، وتحديد ما إذا كان يمكن تسخير هذه العوامل لزيادة المرونة على نطاق أوسع بين السكان.
فهم التغيرات الحسية والحركية المرتبطة بالشيخوخة وكيف تؤدي إلى انخفاض الوظيفة وزيادة خطر الإصابة بالأمراض.
يمكن أن تنجم التغيرات الحركية لدى كبار السن عن تغيرات في طريقة المشي والتوازن والقوة البدنية ، ويمكن أن تؤثر سلبًا على عدد وشدة السقوط والمشاركة الاجتماعية والاستقلالية. يعد فقدان الوظائف الحسية مثل الرؤية أو السمع أو القدرة على التذوق أمرًا شائعًا أيضًا بين كبار السن. ستوفر الأبحاث المدعومة من NIA لفهم الآليات الأساسية للتغيرات الحسية والحركية المرتبطة بالعمر بشكل أفضل قاعدة المعرفة اللازمة لتطوير التدخلات التي تعمل على تحسين الحركة والوظيفة الحسية في السنوات اللاحقة من الحياة.
تحديد وتوصيف التدخلات التي تبشر بزيادة العمر الصحي.
أنشأت NIA ولا تزال تدعم برنامج اختبار التدخل لاختبار إمكانية تكرار التدخلات المرشحة التي ستطيل العمر وتزيد من فترة الصحة. في هذا البحث وغيره ، تشجع NIA الدراسات في كل من الكائنات الحية من الإناث والذكور. يتم دعم دراسات مماثلة في برنامج اختبار تدخلات Caenorhabditis ، وهي دراسة متعددة المؤسسات تبحث في التدخلات التي قد تطيل العمر أو فترة الصحة باستخدام أنواع وسلالات متنوعة من دودة Caenorhabditis ، لاستكشاف تأثير التنوع الجيني على فعالية التدخلات. نحن ندعم الدراسات حول آليات عمل هذه التدخلات التي ستسهل ترجمتها لإفادة الشيخوخة الصحية عند البشر.
تطوير و/أو تحديد المؤشرات الحيوية (بما في ذلك المؤشرات الجينية، والتخلقية، والجزيئية، والخلوية، والمناعية، والتمثيل الغذائي، والتصوير، والميكروبيوم) التي تنطبق على أبحاث الشيخوخة وعلم الشيخوخة.
الشيخوخة مرتبطة بالتغيرات على مستويات فسيولوجية متعددة. هناك حاجة إلى البحث لتمكيننا من التنبؤ بهذه التغييرات وتحديدها ومعالجتها عند الضرورة.
استخدم علم الأحياء المقارن لفهم كيف تؤثر التكيفات في الأنواع المتنوعة في النهاية على الشيخوخة.
العمر هو سمة بيولوجية معقدة ناتجة عن تفاعلات جينية متعددة. في الواقع، لقد حددنا ما يقرب من 400 جينة تشارك في عمر الإنسان. يمكن أن توفر مقارنة العمليات على المستويات الجزيئية والخلوية والهيكلية والعضوية عبر الأنواع الحيوانية والتجمعات البشرية المتنوعة معلومات مهمة حول كيفية تفاعل هذه الجينات وإلقاء الضوء على المسارات الجزيئية الحرجة التي تحدد كل من العمر والوظيفة الصحية في الأعمار الأكبر.
