عضلات بدن ما را راستقامت، متحرک، قوی نگه میدارند. اکنون به نظر میرسد عضلات وظیفه مهم دیگری نیز بر عهده دارند؛ کمک به مهار سرطان.
مطالعهای جدید از دانشکده پزشکی Duke-NUS نشان میدهد عضلات اسکلتی نقشی شگفتانگیز دارند. عضلات سالم بستههای بسیار کوچکی آزاد میکنند که رشد تومورها را کند میکنند، اما عضلات پیر این توانایی را از دست میدهند.
این پژوهش میان یکی از ویژگیهای شناختهشده سالمندی، یعنی ضعف عضلانی، با یکی از بزرگترین خطراتی که با افزایش سن با آن مواجه میشویم، یعنی سرطان، ارتباط برقرار میکند.
عضلات؛ چیزی فراتر از حرکت
برای مدت طولانی، عضلات صرفاً بهعنوان ماشینهایی برای ایجاد حرکت شناخته میشدند. اما این تصویر در سالهای اخیر بهسرعت تغییر کرده است.
عضلات مانند کارخانهای شیمیایی و پرکار عمل میکنند. آنها سیگنالهایی را به مغز، کبد، بافت چربی، روده ارسال میکنند.
به نظر میرسد برخی از این سیگنالها بر نحوه رشد سلولهای سرطانی تأثیر میگذارند. پژوهشگران Duke-NUS تلاش کردند دریابند این سیستم پیامرسانی چگونه عمل میکند، با گذشت زمان چه تغییراتی در آن رخ میدهد.
وزیکولهای ریز با پیامهای بزرگ
سلولها از طریق وزیکولهای خارجسلولی یا EVs با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند. این ساختارها بستههای بسیار کوچک و حبابمانندی هستند که حدود ۱۰۰ نانومتر قطر دارند و مملو از محمولههای مولکولیاند.
پژوهشگران دریافتند عضلات جوان مقدار زیادی از این بستهها تولید میکنند، در حالی که عضلات پیر تعداد بسیار کمتری آزاد میکنند.
آنها با استفاده از مگسهای میوه و موشها مسیر حرکت این بستهها را دنبال کردند. وزیکولهای عضلات جوان به بافت روده میرسیدند و از تکثیر بیشازحد سلولهای بنیادی که عامل دیسپلازی مرتبط با افزایش سن است، جلوگیری میکردند.
اما وزیکولهای عضلات پیر قادر به انجام این کار نبودند. پیام محافظتی با افزایش سن بهتدریج ضعیف میشد.
سیگنال محافظتی که با افزایش سن کمرنگ میشود
این ارتباط در پستانداران نیز مشاهده شد. وزیکولهای عضلات سالم موشها تعداد سلولهای سرطانی روده بزرگ، ریه، مجرای صفراوی را در محیط آزمایشگاهی بهطور چشمگیری کاهش دادند.
در مقابل، وزیکولهای حاصل از عضلات آسیبدیده یا پیر چنین اثری نداشتند. هدفگیری اختصاصی بافتها نیز قابل توجه بود، زیرا سلولهای پروستات و نوروبلاستوما هیچگونه وزیکول عضلانی را جذب نکردند.
در موشهای زنده نیز همین الگو تکرار شد. جلوگیری از آزادسازی وزیکولها توسط عضلات جوان باعث شد تومورهای کاشتهشده سریعتر رشد کنند و بزرگتر شوند.
بازگرداندن این وزیکولها آسیب ایجادشده را معکوس کرد. به بیان دیگر، عضلات بهعنوان اندامی واقعی با خاصیت ضدتوموری عمل میکردند.
عضلات چگونه جلوی رشد تومورها را میگیرند؟
پروفسور تانگ هونگ-ون از برنامه پژوهشی زیستشناسی سرطان و سلولهای بنیادی Duke-NUS، نویسنده ارشد این مطالعه، توضیح داد که چه چیزی این یافته را منحصربهفرد میکند.
او گفت: «سلولهای عضلانی از وزیکولهای خارجسلولی برای ارسال پیام و تأثیرگذاری بر رفتار سلولهای دیگر استفاده میکنند، اما نحوه دقیق ارسال و دریافت این پیامها هنوز کاملاً شناخته نشده است.»
او افزود: «پژوهش ما این فرایند پنهان را آشکار میکند و نشان میدهد که با ضعیف شدن عضلات در اثر افزایش سن، این سیگنالها به شیوهای تغییر میکنند که میتواند رشد تومورها را تقویت کند.»
یک میکروRNA که تومورها را مهار میکند
تیم پژوهشی سپس بررسی کرد کدام بخش از محتوای وزیکولها مسئول اثر محافظتی است. آنها محتوای این بستهها را توالییابی کردند و روی یک مولکول خاص تمرکز نمودند.
مولکول کوچکی به نام miR-7a-5p بارها ظاهر شد. این مولکول یک میکروRNA است؛ قطعهای کوتاه از ماده ژنتیکی که تعیین میکند سلولها چه پروتئینهایی تولید کنند.
این میکروRNA در وزیکولهای عضلات جوان فراوان بود، اما در عضلات پیر به میزان اندکی یافت میشد. زمانی که پژوهشگران آن را دوباره به سلولهای سرطانی افزودند، رشد سلولها متوقف شد و مرگ سلولی افزایش یافت.
درون تومورها، miR-7a-5p فعالیت پروتئینی به نام TEAD1 را مهار میکند. این پروتئین معمولاً به تکثیر سلولهای سرطانی کمک میکند، بنابراین خاموش کردن آن مانند ترمز گرفتن در برابر بیماری است.
هدفی مشخص در عضلات
اما چرا با افزایش سن، تولید این وزیکولهای مفید کاهش مییابد؟ پاسخ به پروتئینی به نام SDC2 بازمیگردد.
SDC2 برای ساخت و انتقال وزیکولهای عضلانی ضروری است. میزان این پروتئین در عضلات پیر بهشدت کاهش مییابد و تولید وزیکولها را از همان ابتدا مختل میکند.
SDC2 تحت تأثیر سامانه شناختهشدهای به نام سیگنالدهی Notch قرار دارد. با کاهش فعالیت Notch در دوران سالمندی، میزان SDC2 نیز افت میکند و کل مسیر محافظتی بهتدریج خاموش میشود.
این زنجیره رویدادها هدفی روشن پیش روی پژوهشگران قرار داد. اگر بتوانند فعالیت Notch و SDC2 را دوباره افزایش دهند، شاید عضلات بار دیگر توان مقابله با سرطان را بازیابند.
ورزش، سیگنال محافظتی را احیا میکند
در این بخش، نتایج پژوهش امیدبخش میشوند. مشخص شده است که ورزش میتواند سیگنالدهی Notch را در بافت عضلانی دوباره فعال کند.
پژوهشگران موشهای سالمند را تحت برنامهای شامل دویدن روی تردمیل و چرخهای مخصوص قرار دادند. این حیوانات توده عضلانی بدون چربی بیشتری به دست آوردند، چربی بدنشان کاهش یافت، بخش زیادی از فعالیت Notch آنها بازیابی شد.
عضلات آنها دوباره شروع به تولید تعداد بیشتری وزیکول کردند. میزان miR-7a-5p افزایش یافت و رشد تومورها در موشهای ورزشکرده کندتر شد.
زمانی که فعالیت Notch مهار شد یا SDC2 حذف گردید، این مزایا از بین رفت. این موضوع تأیید کرد که این مسیر، موتور اصلی اثر ضدسرطانی ورزش است.
این یافتهها برای بیماران چه معنایی دارند؟
شواهد بالینی مدتها بود به چنین ارتباطی اشاره داشتند. پزشکان اغلب مشاهده میکنند که سرطان پیشرفته با کاهش شدید توده عضلانی همراه است.
دکتر کنون چوا، از نویسندگان این مطالعه، گفت: «از نظر بالینی، میان سرطان پیشرفته و کاهش توده عضلانی ارتباط وجود دارد. این مطالعه جدید نشان میدهد که عضلات سالم میتوانند بهطور بالقوه رشد تومورها را مهار کنند.»
او افزود: «ما مشاهده کردیم که عضلات سالم مولکولهای فیزیولوژیکی مهم بسیاری ترشح میکنند.»
وی ادامه داد: «با افزایش سن، انجام منظم تمرینات مقاومتی و هوازی برای حفظ حجم سالم عضلات اهمیت بیشتری پیدا میکند. این موضوع نهتنها برای عملکرد و تحرک، بلکه برای سلامت عمومی نیز حیاتی است.»
به گفته دکتر چوا، پژوهشگران امیدوارند یافتههای این مطالعه به توسعه درمانهای هدفمند جدید برای بیماران کمک کند و افراد بیشتری را به انجام ورزش منظم ترغیب سازد.
اهمیت این موضوع برای جوامع سالمند بسیار بالاست. سارکوپنی، یعنی کاهش توده و قدرت عضلانی ناشی از افزایش سن، تقریباً از هر سه سالمند بالای ۶۰ سال در سنگاپور، یک نفر را تحت تأثیر قرار میدهد و استقلال و تحرک آنها را کاهش میدهد.
پیامدهای این کشف برای سالمندی
پروفسور لوک شی می، معاون موقت پژوهشی Duke-NUS، اهمیت گستردهتر این یافتهها را چنین توصیف کرد:
«این مطالعه مسیرهای جدیدی را برای توسعه راهبردهای درمانی بهمنظور حفظ سلامت عضلات و کاهش خطر سرطان میگشاید و همزمان بر اهمیت فعالیت بدنی در دوران سالمندی تأکید میکند.»
او افزود: «امیدواریم سیاستگذاران در سنگاپور و سراسر منطقه از این شواهد برای سرمایهگذاری بیشتر در برنامههای سالمندی سالم و مداخلات مبتنی بر ورزش استفاده کنند.»
گام بعدی؛ حرکت بهسوی مطالعات انسانی
این یافتهها ارتباط زیستی مستقیمی میان پیری عضلات و رشد تومورها ترسیم میکنند. همچنین مسیر ارتباطی عضله با تومور را آشکار میسازند؛ مسیری که شاید در آینده از طریق دارو یا تمرینات ورزشی قابل تنظیم باشد.
گام بعدی پژوهشگران، بررسی وجود همین سیگنالها در انسان است. آنها قصد دارند ارزیابی کنند که آیا وزیکولهای عضلانی و miR-7a-5p موجود در آنها میتوانند خطر سرطان مرتبط با سارکوپنی را آشکار کنند یا خیر.
اگر چنین باشد، شاید روزی یک آزمایش ساده خون بتواند مشخص کند چه افرادی به مداخلات زودهنگام نیاز دارند. اما تا آن زمان، همین اقدام ساده یعنی فعال ماندن و ورزش کردن، قدرتمندتر از همیشه به نظر میرسد.
نتایج این مطالعه در نشریه علمی Nature Communications منتشر شده است.
نتیجهگیری
این پژوهش نشان میدهد عضلات سالم تنها مسئول حرکت نیستند، بلکه میتوانند در مبارزه با سرطان نیز نقش داشته باشند. حفظ سلامت عضلات از طریق فعالیت بدنی منظم، بهویژه در دوران سالمندی، ممکن است به کاهش خطر سرطان و ارتقای کیفیت زندگی کمک کند.
اگر به سلامت خود اهمیت میدهید، ورزش منظم را بخشی جداییناپذیر از برنامه روزانهتان قرار دهید و این مقاله را با عزیزانتان به اشتراک بگذارید.
