محققان برای پاسخ به این سؤال، که چرا با افزایش سن خطر ابتلا به بیماری‌های قلبی افزایش می‌یابد؟عواملی همچون خطرات شناخته شده مانند فشار خون بالا یا کلسترول بالا را بیان کردند، که البته کافی نیست.

یک مدل از اولین مطالعه در نوع خود از بیمارستان کودکان بوستون اکنون نشان می‌دهد، سلول‌هایی که عضله قلب ما را تشکیل می‌دهند، جهش‌های ژنتیکی جدیدی را در طول زمان انباشته می‌کنند.

در حالی که توانایی ترمیم آن‌ها را از دست می‌دهند. یافته‌ها در ۱۱ اوت در مجله Nature Aging منتشر شده است.آگوست یو هوانگ در بخش ژنتیک و ژنومیک کودکان بوستون، کل ژنوم ۵۶ سلول عضله قلب را که به عنوان کاردیومیوسیت شناخته می‌شوند، از ۱۲ نفر در سنین مختلف، از نوزادی تا ۸۲ سالگی، توالی یابی کردند، که به دلایل غیر مرتبط با بیماری قلبی فوت کرده بود.

فهرست بندی جهش در قلب پیر تیم مطالعه با استفاده از تکنیک‌ها و تجزیه و تحلیل‌های پیچیده بیوانفورماتیک، تعداد جهش‌های غیر ارثی، معروف به جهش‌های جسمی، را در سلول‌های سنین مختلف مقایسه کردند و همچنین به دنبال الگو‌های جهشی یا اثر‌هایی بودند که ممکن است مکانیسم‌های بیماری قلبی را روشن کند.

چودوری، نویسنده اول مقاله می‌گوید: این اولین بار است که جهش‌های جسمی در قلب انسان در سطح تک سلولی بررسی می‌شود.هر چه سلول‌ها مسن‌تر بودند، تغییرات تک حرفی بیشتری (که به عنوان انواع تک نوکلئوتیدی شناخته می‌شوند) در DNA خود داشتند.الگوی این جهش‌ها نشان می‌دهد که بسیاری از آن‌ها در اثر آسیب اکسیداتیو ایجاد شده‌اند.

مینگ هوی چن، متخصص قلب در بخش ژنتیک و ژنومیک و گروه قلب و عروق در کودکان بوستون توضیح می‌دهد: از آنجایی که قلب همیشه در حال پمپاژ است، انرژی زیادی مصرف می‌کند.این تولید انرژی باعث ایجاد محصولات جانبی شیمیایی می‌شود که به عنوان گونه‌های فعال اکسیژن یا ROS شناخته می‌شوند.

وقتی سطح ROS بیش از حد بالا می‌رود، می‌تواند به DNA آسیب برساند. جهش‌ها با اضافه کردن فشار به آسیب، مسیر‌هایی را که سلول‌ها معمولاً برای ترمیم آسیب DNA از آن‌ها استفاده می‌کنند، تحت تأثیر قرار می‌دهند.چودوری می‌گوید: مکانیسم‌هایی که آسیب DNA را ترمیم می‌کنند نیز تحت تأثیر سن قرار می‌گیرند. اگر آسیب اکسیداتیو به صورت گسترده وجود داشته باشد.

محققان دو مسیر سیگنالینگ را کشف کرده‌اند که پس از تولد در قلب انسان کاهش می‌یابد.این مطالعه از نظر فنی دشوار، بر روی روش‌های توالی‌یابی کل ژنوم تک سلولی و تکنیک‌های بیوانفورماتیکی که در آزمایشگاه کریستوفر والش، در کودکان بوستون، که چودوری و هوانگ اعضای آن هستند، انجام شد.

آزمایشگاه والش اخیراً از روش‌هایی برای ثبت تجمع جهش‌ها نورون‌ها در افراد مبتلا به آلزایمر استفاده کرده است.به طور معمول، سلول‌هایی که به تقسیم خود ادامه نمی‌دهند، مانند سلول‌های قلب، کمتر مستعد جهش هستند.

اما محققان دریافتند، کاردیومیوسیت‌ها جهش‌ها را سریع‌تر از برخی انواع سلول‌های در حال تقسیم انباشته می‌کنند.محققان محاسبه کردند که آن‌ها به طور متوسط ​​سالانه بیش از ۱۰۰ جهش جدید در هر سلول داشتند.

هوانگ می‌گوید: سلول‌های قلب همچنین جهش‌ها را با سرعتی سه برابر سریع‌تر از سلول‌های عصبی جمع‌آوری می‌کنند.علاوه بر مسیر‌های ترمیم DNA، جهش‌ها بر ژن‌های دخیل در اسکلت سلولی، داربستی که به سلول‌ها ساختار آن‌ها را می‌دهد و سایر عملکرد‌های اصلی سلولی را تحت تأثیر قرار می‌دهد، نیز بطور مؤثر وجود دارد.

چن، محقق ارشد این مطالعه با والش و یونجونگ آلیس لی می‌گوید: با افزایش سن و دریافت جهش‌های بیشتر، اثرات مضری به قلب اضافه می‌شود که ممکن است قلب را به بالاتر از نقطه اوج بیماری عبور دهد و ممکن است به جایی برسد که DNA آنقدر آسیب ببیند که قلب دیگر نتواند به خوبی پمپاژ کند.

کاوش‌های محققان خاطرنشان می‌کند که مطالعه آن‌ها فقط به دنبال انواع تک نوکلئوتیدی بوده و انواع دیگر جهش‌ها، مانند درج یا حذف DNA را بررسی نکرده است.همچنین، از آنجایی که آن‌ها سلول‌های قلب سالم را بررسی کردند، نمی‌توانند ثابت کنند که جهش‌ها در بیماری قلبی نقش دارند.

آن‌ها در آینده قصد دارند جهش در بافت بیماران مبتلا به بیماری‌های قلبی عروقی مختلف را بررسی کنند.چن، بررسی می‌کند که چگونه پرتودرمانی و شیمی درمانی برای سرطان بر سلامت قلب تأثیر می‌گذارد و به این منظور قصد دارد داده‌هایی را از بیماران سرطانی که بیماری قلبی دارند جمع آوری کند.

چودوری می‌افزاید: ما همچنین می‌خواهیم به انواع سلول‌های مختلف در قلب نگاه کنیم، چرا که در تحقیقاتمان تعداد محدودی از سلول‌ها را بررسی کرده ایم.

منبع: سایت مدیکال نیوز منتشره از بیمارستان کودکان بوستون