أرقام PathStAR
يتغير تنظيم خلايا أعضاء الإنسان وأوعيتها ومصفوفته خارج الخلوية مع التقدم في العمر، إلا أن توقيت حدوث هذا التحول البنيوي وكيفيته لم يخضعا لفترة طويلة لدراسة منهجية. وطوّر الباحثون إطارًا يحمل اسم PathStAR يقيس شيخوخة البنية النسيجية انطلاقًا من صور الهستوباثولوجيا الروتينية. ويحدد النظام الفترات التي تتسارع فيها التغيرات البنيوية من دون تدريبه على تقدير العمر الزمني.
طُبّق PathStAR على 25,306 خزعة بعد الوفاة و30.3 مليون قطعة صورة، تعود إلى 40 نسيجًا مأخوذة من 970 متبرعًا تتراوح أعمارهم بين 21 و70 عامًا.
التغير المقاس
أظهر التحليل أن شيخوخة البنية النسيجية تتبع خطوطًا زمنية مختلفة وغير خطية باختلاف الأعضاء. وأظهرت الأنسجة الوعائية، ولا سيما الشرايين الظنبوبية والتاجية، شيخوخة مبكرة في سن 30 تقريبًا. وسُجّلت أسرع التغيرات البنيوية في الرحم والمهبل في أوائل ومنتصف سن 50، أي خلال الفترة المتزامنة مع انقطاع الطمث وما بعده. كما شهدت 9 أنسجة، من بينها أنسجة الجهاز الهضمي والبروستاتا والخصيتين والشريان الظنبوبي، فترتين منفصلتين من التسارع في التغير، إحداهما حول سن 30 والأخرى حول سن 50.
مسار TNF
رُصد تسارعان واضحان في تحليل المبيض. تزامن الأول مع تراجع الخصوبة في سن 35–40، والثاني مع انقطاع الطمث في سن 55–60. وخلال الفترة الأولى، ازداد نشاط مسارات الالتهاب، بينما تراجعت خلال الفترة الثانية المسارات المرتبطة بإشارات عوامل النمو والانتقال الظهاري-اللحمي ودورة الخلية. ولم يظهر هذا النمط ثنائي المراحل في التحليلات المستندة إلى بيانات التعبير الجيني والمثيلة في العينات نفسها.
خلال فترات التسارع بين الأعضاء، ظهر نمط جزيئي مشترك: فبينما ازداد نشاط مسارات الالتهاب، مثل إشارات TNF واستجابات الإنترفيرون والمتممة، تراجعت عمليات إنتاج الطاقة وتكاثر الخلايا وإصلاح DNA واستجابة البروتينات غير المطوية وغيرها من آليات مراقبة الجودة الخلوية.
السياق والتأثيرات
إلى جانب ذلك، تراجعت وظيفة البيروكسيسومات في الأنسجة الوعائية، في حين ازدادت مسارات الالتهاب والمناعة بقوة في الخصيتين، بينما جرى تثبيط تكوّن الحيوانات المنوية.
وعلى المستوى الفردي، تبيّن أن الاضطرابات في أنسجة الجهاز الهضمي والأنسجة التناسلية الذكرية يمكن أن تتقدم بصورة منسقة، وأنها مرتبطة بالهرمونات الجنسية. وقد فسّرت العوامل التالية للوفاة أقل من 10% من التباين في معدل الشيخوخة البنيوية لدى معظم الأنسجة. وأظهرت النتائج أن الشيخوخة البنيوية في جسم الإنسان عملية قابلة للقياس، ومحددة بحسب العضو، وتكمل ساعات الشيخوخة الجزيئية.