كيف ولماذا نتقدم في السن؟ بقلم ليونارد هايفليك. ترجم من الإنجليزية: إيمانويل لوتيم. نشر: ي.ل. ماغنيس، 377 صفحة، 96 شيكل
بقلم تسفي ياناي
ألبريشت دورر، رئيس يشيش يبلغ من العمر 93 عامًا من عام 1521
يقتبس هايفليك من مصدر مجهول أن "الشيخوخة هي تلك الفترة من الحياة التي تحدث فيها المزيد والمزيد من الأشياء للمرة الأخيرة، وتحدث أشياء أقل فأقل للمرة الأولى". حقيقي. وكأن ذلك لم يكن كافيا، فنحن لا نعرف السبب. إن حقيقة أن مصير كل كائن حي هو أن يكبر ويموت يثير سلسلة طويلة من الصعوبات: هل الموت ضرورة بيولوجية؟ إلى متى يمكن تمديد الشباب؟ إبطاء الشيخوخة؟ تأجيل الموت؟ يكتب هايفليك أنه في أوروبا في القرن الخامس عشر، كان يُنصح كبار السن من الرجال بمص الحليب من ثدي العذارى، أو بدلاً من ذلك النوم بجوار عذراء كفضيلة لطول العمر. ومع صعود قوة العلم في القرن الثامن عشر، زاد الإيمان بإمكانية ضمان الحياة الخالدة. أعلن كوندورسيه، أمين الأكاديمية الفرنسية للعلوم في ذلك الوقت، أنه «سيأتي يوم، وسيأتي الموت فقط نتيجة لحوادث غير عادية أو علم قوى الحياة».
ومنذ ذلك الحين، مر 250 عامًا، وعلى الرغم من أن العلم قد زاد من صلاحيته، إلا أن الحد البيولوجي لا يزال يقف عند 115 عامًا. وليس من قبيل الصدفة أن شهد القرن العشرين ازدهار العيادات الخاصة التي حاولت التحايل على هذه القاعدة عن طريق حقن خلايا جنينية ومستخلصات خصية كبار السن والقردة في كبار السن ذوي الشهوات المجهولة. لأعلمك أن الحمقى لا يموتون، بل يتغيرون.
يستعرض كتاب هايفليك بإسهاب وبمساعدة جداول تفصيلية النظريات المختلفة المقترحة لظاهرة الشيخوخة. في بداية القرن، كان يُعتقد أن الشيخوخة هي نتيجة لعملية التمثيل الغذائي السريع. على سبيل المثال، يعيش الفأر لمدة ثلاث سنوات، والأرنب لمدة سبعة أعوام، والفيل لمدة 60 عامًا، والسلاحف لمدة تصل إلى 180 عامًا. يعتقد ريموند بيرل، أبو نظرية "وتيرة الحياة" (1928)، أن كل حيوان يولد بكمية معينة من طاقة الحياة - والتي يمكنه إنفاقها بسرعة أو بشكل مقتصد، على غرار بئر الماء الذي يمكن إفراغه ببئر ماء. ملعقة أو دلو. لكن الدراسات الإضافية أظهرت أن وتيرة الحياة ليست مبدأ عاما.
قبل 46 عامًا، اقترح عالم الأحياء الألماني أوغست وايزمان نظرية "البلى والتمزق". وبحسب هذه النظرية فإن الموت يحدث لأن معدل تآكل أنسجة الجسم أسرع من معدل تجددها. وهناك نظرية أخرى تعزو الشيخوخة إلى التراكم التدريجي للنفايات في الخلايا. أثناء فترة الشباب، تعمل آليات التخلص من النفايات بأقصى قدر من الكفاءة، ولكن مع مرور الوقت، تنخفض كفاءتها وتزداد كمية المواد السامة في الخلية تدريجياً، حتى تنهار.
وقد رفض هايفليك هذه النظريات وغيرها - بما في ذلك اثنتين من النظريات الأكثر شعبية - على أساس عدم وجود أدلة قوية. الأول هو نظرية الجذور الحرة، والتي تم اقتراحها لأول مرة في الخمسينيات من القرن الماضي، ووفقاً لهذه النظرية، تتفكك جزيئات معينة وتتحد مع الأكسجين، مما يمنحها نشاطاً كيميائياً متزايداً إلى حد تعطيل عمل الحمض النووي والمواد الأخرى في الجسم. الخلية التي يتصلون بها. وبالفعل، فإن حيوانات المختبر التي تلقت مواد مضادة للأكسدة (مضادات الأكسدة)، مثل الفيتامينات C وE وكذلك البيتا كاروتين والميلاتونين، مددت أعمارها بنسبة تصل إلى 50% وأكثر من المجموعات الضابطة.
يتعامل هايفليك مع هذه النتائج بحذر، لأنه من المستحيل معرفة ما إذا كانت الحيوانات التي تم تغذيتها بالفيتامينات المضادة للأكسدة تكرهها، وبالتالي تستهلك كميات أقل من الطعام. وإذا تجنبوا الإفراط في تناول الطعام، فيجب البحث عن سبب حياتهم الأطول في استهلاك أقل للسعرات الحرارية، وهي فرضية أخرى لطول العمر. أما النظرية الثانية فتضع سبب الشيخوخة في آليات إصلاح الخطأ والخلل التي تعمل داخل الخلايا. أشارت هذه النظرية التي اقترحها ليزلي أورغل عام 1963، إلى الأخطاء والأعطال التي تحدث في عملية إنتاج البروتين في الخلية، وهي عملية تبدأ بنسخ الشفرة الوراثية للبروتين من DNA إلى RNA وتنتهي بإنتاج السلاسل. من الأحماض الأمينية في الريبوسومات.
في الواقع، في سياق التطور، تم تطوير ما لا يقل عن ستة أنظمة مختلفة لتصحيح اضطرابات النسخ والتكرار في الخلية. ومع ذلك، مع مرور الوقت، تفقد آليات الإصلاح هذه فعاليتها، وينحرف نشاطها. يقول هايفليك إن المشكلة في هذه النظرية هي أنه لم يثبت أن الخلايا القديمة تحتوي بالضرورة على عدد أكبر من الأخطاء مقارنة بالخلايا الشابة. ما يثير الدهشة في مراجعة هايفليك المطولة هو إشارته الجزئية إلى النتائج اللاحقة المتعلقة باكتشافه. لأن هذه هي الطريقة التي يجب أن نتوسع فيها.
ويرتبط اكتشاف هايفليك بمسألة ما إذا كان الموت ضرورة بيولوجية أم نتيجة لآليات بيولوجية يمكن إصلاحها وتجديدها وربما حتى القضاء عليها. إن حقيقة العثور على ست آليات خلوية تتمثل مهمتها في تحديد الأخطاء والأعطال في عملية نسخ وتكرار المادة الوراثية، تشهد على أنه إذا عرفنا كيفية الحفاظ على نشاطها الطبيعي، فقد يكون من الممكن إبطاء سرعتها. عملية الشيخوخة.
ووراء هذه الآليات تقف مشكلة مثيرة للاهتمام: لماذا لم يطور التطور آليات آمنة من الفشل لتصحيح أخطاء النسخ والتكرار في المادة الوراثية للخلية؟ ففي نهاية المطاف، واجه الانتقاء الطبيعي خيارين معقولين بنفس القدر: الأول يتلخص في ضمان الحياة البيولوجية الأبدية للفرد، بمساعدة آليات إصلاح لا تنضب، والتي كانت لتسمح للفرد بإنجاب عدد غير محدود من النسل؛ أما الاستراتيجية الثانية فهي التركيز على تطوير القدرة الإنجابية السريعة والمكثفة في سن مبكرة، على حساب آليات الصيانة المتطورة. اختار الانتقاء الطبيعي الخيار الثاني: فقد أعطى للحيوانات شبابًا قصيرًا وصحيًا وخصبًا للغاية، ولكن بعد ولادة النسل يبدأ التفكك التدريجي لآليات الحياة.
ويثير اختيار الاستراتيجية الثانية ثلاثة أسئلة مركزية: أ: إذا كان الموت ناتجا عن نشاط الآليات البيولوجية، فكيف تعرف هذه الآليات متى تنشط عملية الشيخوخة والبلى؟ ب: هل تعمل الساعات البيولوجية في الخلايا، وتحسب عمرها؟ ج: إذا كانت مثل هذه الساعات البيولوجية موجودة بالفعل، فهل من الممكن إبطاؤها، أو حتى إيقافها؟ تنبع هذه الأسئلة من تجربة أجريت عام 1912 وأظهرت أن الأنسجة الخلوية المأخوذة من قلب الديك يمكن أن تنقسم في المزرعة دون حدود لعقود من الزمن. وكان هذا على ما يبدو دليلا قاطعا على الرأي القائل بأن الخلايا خالدة بطبيعتها التي خلقتها. بمعنى أنه إذا كان كل كائن حي مقدر له أن يشيخ ويموت، فلا ينبغي إلقاء اللوم على الخلايا، بل على العوامل الخارجية، ربما الهرمونات وربما عوامل بيئية أخرى. وهنا، في عام 1959، قام هايفليك بزراعة مزرعة خلايا مأخوذة من أنسجة جنينية بشرية، بهدف العثور على الفيروسات المسببة للسرطان، ولكن لدهشته وجد أن هذه الخلايا الجنينية تنقسم حوالي 50 مرة وتموت. علاوة على ذلك، عندما أخذوا أنسجة من شخص كبير السن، وجدوا أن عدد انقسامات الخلايا انخفض وفقًا لذلك.
تناقضت هذه النتائج مع العقيدة المتعلقة بخلود الخلايا وعدم مشاركتها في عملية الشيخوخة، حيث أشارت إلى أن جميع خلايا جسمنا مخصصة لكتاب انقسامات محدود ومحدد سلفا. وفي عام 1961 أرسل هايفليك نتائج بحثه إلى مجلة علمية. أعيد المقال إليه بعد بضعة أشهر على أساس أن النتائج التي توصل إليها كانت غير متوافقة مع المعرفة الموجودة.
لقد استغرق المجتمع العلمي عشر سنوات ليستوعب حقيقة أن خلايا أجسامنا ليست خالدة، ولا يقل أهمية عن ذلك أنها ربما تحتوي على ساعة (لم يكن أحد يعرف شيئًا عنها في ذلك الوقت)، والتي تبدأ بالدق حتى قبل ولادتنا. ويحسب عدد الأقسام المتبقية لهم للتقسيم حتى الانقراض النهائي للجسد تم الكشف عن آلية هذه الساعة فقط في عام 1990 على شكل تيلوميرات، وهي تسلسلات متكررة في نهايات الكروموسومات، مبنية من ثلاثة من الأحرف الكيميائية الأربعة للحمض النووي. في كل مرة تنقسم فيها الخلية، تقصر الكروموسومات بعدة طبقات من التيلوميرات، حتى لا تتمكن الكمية المتبقية من التيلوميرات من منع الكروموسوم من التفكك، على غرار رباط الحذاء الذي فقد نهايته البلاستيكية.
أثار اكتشاف التيلوميرات بدوره سؤالين مركزيين: هل يمكن إيقاف هذه الساعة البيولوجية، وبدلاً من ذلك - هل يمكن ضبطها مرة أخرى؟
يأتي الإلهام لهذه الأسئلة من نوعين من الخلايا التي تنقسم إلى أجل غير مسمى:
الخلايا الجرثومية والخلايا السرطانية التي يولد شبابها الأبدي نتائج عكسية (الخلايا الجرثومية تنتج حياة جديدة بينما الخلايا السرطانية تسبب موت صاحب الخلايا)، لكن هل من الممكن أن يتم تنشيطها بعامل مشترك؟ اتضح أنه كذلك. العامل المشترك هو جين إنزيم خلوي يتم تنشيطه في الخلايا السرطانية والخلايا الجنسية، يسمى التيلوميراز. وكلما انقسمت هذه الخلايا، يقوم التيلوميراز بتجديد طبقة التيلوميرات التي تم قطعها أثناء الانقسام وبالتالي يحافظ على طولها الأصلي.
لسبب ما، فإن نشاط التيلوميرات والتيلوميراز قدمه هايفليك ولكن بإشارة مختصرة وجزئية (في مقدمة الطبعة الثانية من كتابه وفي الصفحة 149). ولا يقل إثارة للدهشة تجاهله للدور الحاسم الذي يلعبه الجين P53 في حماية الجسم من تحول الخلل في الخلية إلى عمليات سرطانية، فضلا عن ظاهرة موت الخلايا المبرمج - وهو نوع من برنامج انتحار الخلايا، والذي يتم تفعيله بعد ذلك. غزو الخلية بواسطة فيروسات عنيفة وتلفها من العوامل البيئية المختلفة، مثل الإشعاع والمواد الكيميائية والأكسدة المفرطة من الجذور الحرة.
إن عدم إشارة هايفليك إلى التفاعل بين التيلوميرات والتيلوميراز أمر مثير للدهشة بشكل خاص، لأنه إذا كانت الساعة التي تحدد أيامنا متجسدة في التيلوميرات، وإذا حافظت التيلوميرات على طولها الأصلي، فهناك فرصة من حيث المبدأ لتنشيط التيلوميرات أو وإسكاتهم بطريقة خاضعة للرقابة، وبالتالي إطالة حياتنا. أي أنه إذا تمكنا من منع نشاط خلايا التيلوميراز الطبيعية، فقد يكون من الممكن منع الإصابة بالسرطان. وبدلاً من ذلك، إذا عرفنا كيفية قمع نشاط التيلوميراز في الخلايا السرطانية، فقد يكون من الممكن التسبب في موتها وبالتالي منع انتشار السرطان. وقد نُشرت مؤخراً دراستان تسلطان الضوء على هذه الآفاق في ضوء جديد.
تمكن باحثون من شركة "جرون" الأمريكية من إجراء مزرعة لخلايا الجلد تنقسم 400 مرة أو أكثر بمساعدة قطعة من الحمض النووي تم إدخالها في الخلايا. وقد حفز هذا إنتاج التيلوميراز فيها وجعلها تعمل مثل خلايا الجلد الشابة ذات القدرة على الانقسام الشديد. والشيء المثير في هذه التجربة هو أنه عندما تم تحفيز إنتاج التيلوميراز من الخارج جددت خلايا الجلد شبابها، بينما عندما تم تنشيط التيلوميراز من الداخل أصبحت الخلايا سرطانية. إذا حقق هذا البحث الآمال المعقودة عليه، فسنكون قادرين في المستقبل على تطبيق مرهم على الجلد القديم والمتجعد الذي سيحفز خارجيًا إنتاج التيلوميراز في خلاياه ويجدد شبابها. وفي تجربة ثانية نجحوا في تطوير مادة تمنع إنتاج التيلوميراز الخلوي. إن إدخال هذه المادة إلى الخلايا السرطانية قد يؤدي إلى تثبيط إنتاج التيلوميراز من الداخل، وبالتالي إبطاء عملية السرطان.
وعلى الرغم من الاهتمام الكبير الذي تثيره هذه النتائج، لا ينبغي للمرء أن يستنتج منها أن التيلوميرات والتيلوميراز يحملان المفتاح الوحيد لينبوع الشباب. في الواقع، تموت الخلايا العصبية والعضلية أيضًا، على الرغم من أنها لا تنقسم. علاوة على ذلك، فإن الفئران مجهزة بتيلوميرات أطول من تيلوميراتنا، ومع ذلك فهي تعيش ثلاث سنوات فقط، بينما تستمر ذباب الفاكهة في العمل بشكل جيد حتى عندما تنفد التيلوميرات الخاصة بها. والواقع أن هايفليك لا يؤيد وجهة النظر القائلة بأننا نكبر أو نموت لأننا لم نستنفد عدد الأقسام المخصصة لهم. ويجد تعزيزًا لهذا التقييم في حقيقة أن خلايا كبار السن يمكنها أن تتضاعف عدة مرات.
لا يعني ذلك أن الشيخوخة ليست نتيجة لآلية بيولوجية واحدة، وهذا بلا شك أحد الأسباب التي جعلت لغز شيخوخةنا وموتنا يظل كما هو حتى في نهاية القرن العشرين. وربما من الجيد أننا لم نتمكن من حل هذا اللغز الكبير، لأن إطالة العمر تمثل حتما للمجتمع معضلات لا تقل صعوبة عن تلك التي وضعها الموت أمامنا.
وبحسب هايفليك فإن "النقاشات الجارية اليوم حول استخدام الأنظمة المتطورة للحفاظ على الحياة والحق في الإجهاض، لا تقارن بالمعضلات الأخلاقية التي ستنشأ إذا ما أُعطينا القدرة على إبطاء عملية الشيخوخة أو إطالة العمر". ". على سبيل المثال، القضاء على السرطان وأمراض القلب من شأنه أن يطيل متوسط العمر المتوقع لدينا بنحو 17 عاما. وهذا يعني زيادة الإنفاق الفيدرالي (في الولايات المتحدة) على الصحة (ونفقات التمريض) بمقدار 85 مليار دولار سنوياً (بأسعار الدولار في عام 1983). علاوة على ذلك، إذا كان بإمكان كل شخص أن يختار لنفسه العمر الذي يوقف فيه عملية الشيخوخة، فلن تكون هناك معضلة صغيرة، إذ يتساءل هايفليك: "كيف يجب أن أعامل والدي الذين هم أصغر مني، وأولادي الذين هم أكبر مني؟ وإخواني الذين يشيخون بمعدلات مختلفة؟" ومن هنا: "إن المشاكل الناجمة عن القدرة على إبطاء عملية الشيخوخة، أو حتى إبطائها، ستكون هائلة ومضرة بالفرد وبالمجتمع ككل".
وكأن ذلك لم يكن كافيًا، يحذر هايفليك من أن هذه المشاكل لن تكون شيئًا مقارنة بالوفيات الجماعية الناجمة عن سوء التغذية والحروب والفقر والمحرقات الديموغرافية والبيئية، والتي ستكون نصيبنا إذا أصبحنا خالدين. وبدلا من التعامل مع إبطاء الشيخوخة، يوصي هايفليك بالسعي "لتعظيم متوسط العمر المتوقع للإنسان من خلال القضاء على الأسباب المعاصرة الرئيسية للوفاة". والسيناريو المرغوب في نظره هو "أن يصل جميع البشر إلى الحد الأقصى لعمرهم، بينما لا يزالون موهوبين بكل قواهم الجسدية والعقلية، وسيأتي الموت سريعًا عندما نقترب، على سبيل المثال، من عيد ميلادنا".115
إذا تحقق هذا السيناريو، فسيكون لدينا 3,473,840,000 ثانية، أي 60,474,240 دقيقة، أي 41,996 يومًا. هذا وقت طويل بالنسبة لأولئك الذين يعرفون كيفية تحويل الوقت الزمني إلى وقت جيد.
صدر كتاب تسفي ياناي "البحث الذي لا نهاية له: محادثات مع العلماء" في مكتبة أوفاكيم، من نشر آم عوفيد
{ظهر في صحيفة هآرتس بتاريخ 5/7/2000{
كان موقع المعرفة جزءًا من بوابة IOL التابعة لمجموعة هآرتس
