مبانی پزشکی
آیا سلول‌های عضله قلب هم‌سن ما هستند؟
سن یک انسان مستقیماً نشان نمی‌دهد که سلول‌هایش چند سال دارند. در مورد سلول‌های عضله قلب، این را می‌توان با ردّی تاریخی و غیرعادی تخمین زد: کربن-14 در DNA. برای قلب‌های سالم، پاسخ مطالعات بررسی‌شده در اینجا این است: بیشتر آن‌ها تقریباً بله، اما نه همه.
نشانه‌ای زمانی از جو
آزمایش‌های سلاح‌های هسته‌ای بر فراز زمین در دوران جنگ سرد، مقدار کربن-14 جو را به‌شدت افزایش داد. این کربن از راه گیاهان و غذا وارد بدن شد. هنگامی که سلولی DNA تازه می‌سازد، این کربن را در آن به کار می‌برد. مقایسه مقدار کربن-14 این DNA با منحنی جوی آن دوران، امکان تخمین سن جمعیت DNA بررسی‌شده را فراهم می‌کند، نه تاریخ‌گذاری دقیق تک‌تک سلول‌ها را.[1]
Bergmann و همکاران در سال 2009 از این نشانه زمانی برای سلول‌های عضله قلب انسان استفاده کردند. این روش DNA را تاریخ‌گذاری می‌کند. تقسیم سلولی را مشاهده نمی‌کند و نشان نمی‌دهد که سلول‌های تازه از کجا می‌آیند.[1]
چرا نوع سلول و هسته سلول اهمیت دارند
در مطالعه سال 2015، سلول‌های عضله قلب اندکی کمتر از یک‌پنجم همه سلول‌های بطن چپ قلب بزرگسالان جوان را تشکیل می‌دادند. انواع دیگر سلول بسیار سریع‌تر نو می‌شوند: در همان مطالعه، سلول‌های دیواره داخلی رگ‌ها به‌طور میانگین تنها حدود شش سال داشتند.[2] از این رو نمونه‌ای از کل عضله قلب چیز زیادی درباره سلول‌های عضله قلب نمی‌گوید.
به همین دلیل گروه پژوهشی هسته‌های سلولی را بر اساس نوع سلول جدا کرد و DNA آن‌ها را اندازه گرفت. پس آنچه اندازه‌گیری شد هسته‌ها بودند، نه سلول‌های کامل. در این مطالعه، حدود یک سلول از هر چهار سلول عضله قلب بیش از یک هسته داشت و تحلیل باید این را به حساب می‌آورد.[2]
DNA بیشتر خودبه‌خود به معنای سلول بیشتر نیست
سلول‌های عضله قلب می‌توانند بدون تقسیم شدن نسخه‌های اضافی از DNA بسازند. پژوهش سال 2015 این پدیده را در بطن چپ قلب، به‌ویژه در دهه دوم زندگی، مشاهده کرد.[2] این DNA نیز نشانه زمانی جو را با خود دارد و نباید با سلول‌های تازه اشتباه گرفته شود.[1]
از این رو پژوهش سال 2015 اندازه‌گیری‌ها را با شمارش سلول‌ها، مقدار DNA هسته‌ها و مدل‌های ریاضی ترکیب کرد. بر این اساس، تعداد سلول‌های عضله قلب از حوالی زمان تولد به بعد ثابت می‌ماند و نوسازی در اوایل کودکی بیشترین مقدار را دارد. برای بطن چپ قلب، مدل به رقم 0.8 درصد در سال در سن 20 سالگی و 0.3 درصد در سن 75 سالگی رسید.[2]
در بزرگسالان بررسی‌شده، طبق تحلیل سال 2015، سلول‌های عضله قلب به‌طور میانگین حدود پنج سال جوان‌تر از خود فرد بودند.[2]
این‌ها تخمین‌هایی مبتنی بر فرض‌های مدل هستند، نه سلول‌های تازه‌ای که در هر قلب شمرده شده باشند. برای تاریخ‌گذاری DNA سلول‌های عضله قلب با کربن-14، 51 فرد درگذشته بین 8 تا 75 سال بررسی شدند؛ این عدد همه بخش‌های فرعی پژوهش را توصیف نمی‌کند. قلب‌های دارای نشانه‌های بیماری کنار گذاشته شدند. نویسندگان در سال 2015 مناقشه‌ای را در منابع علمی آن زمان شرح دادند: پژوهش‌های دیگر از نبود هیچ جایگزینی تا جایگزینی کامل در هر چند سال گزارش داده بودند.[2]
چه چیزی اندازه‌گیری و چه چیزی تخمین زده می‌شود؟
اندازه‌گیری‌ها
تفکیک هسته‌های بافت قلب بر اساس نوع سلول؛ استخراج DNA و اندازه‌گیری کربن-14. همچنین: تعیین تعداد سلول‌ها، تعداد هسته در هر سلول و مقدار DNA.
تخمین مدل
ترکیب اندازه‌گیری‌ها با منحنی جوی و فرض‌ها برای تخمین نوسازی. بدون مشاهده مستقیم هر تقسیم سلولی.
سه حالت متفاوت
گزینه‌های طرح‌وار، نه توالی زمانی. DNA بیشتر یا هسته بیشتر خودبه‌خود به معنای سلول بیشتر نیست.
DNA بیشتر
یک سلول، یک هسته، DNA بیشتر.
هسته بیشتر
یک سلول، دو هسته.
سلول بیشتر
دو سلول جدا، هر کدام با یک هسته. تنها در اینجا سلولی اضافی نشان داده شده است.
نوسازی هنوز به معنای بازیابی نیست
از یک نرخ نوسازی نتیجه نمی‌شود که قلب آسیب‌دیده عملکرد خود را بازمی‌یابد. پژوهش سال 2015 جایگزینی سلول‌ها را در قلب‌های بدون نشانه بیماری بررسی کرد، نه درمانی را پس از حمله قلبی. اینکه نویسندگان در آن نقطه آغازی برای درمان‌های آینده می‌بینند، چشم‌اندازی است و نه اثبات اثربخشی.[2]
مطالعه‌ای از سال 2025 نرخ‌های پایین نوسازی را در نارسایی پیشرفته قلب یافت، اما در زیرگروهی که با پمپ کمکی قلب بهبود عملکردی داشتند، نرخ‌ها بالاتر بود.[3] این مقایسه گروهی اثر علّی پمپ را ثابت نمی‌کند.
این اندازه‌گیری به پرسشی محدود پاسخ می‌دهد: چه سنی را می‌توان برای جمعیت DNA در هسته‌های یک گروه مشخص از سلول‌ها تخمین زد؟ هر چیز دیگری، از تعداد سلول‌ها تا اهمیت بالینی، به فرض‌های اضافی یا مطالعات دیگر نیاز دارد.
یادداشت: این مطلب سه مطالعه منتشرشده را در بستر خود قرار می‌دهد. برای این مطلب اندازه‌گیری مستقلی انجام نشده است.
منابع
[1] Olaf Bergmann, Ratan D. Bhardwaj, Samuel Bernard, Sofia Zdunek, Fanie Barnabé-Heider, Stuart Walsh, Joel Zupicich, Kanar Alkass, Bruce A. Buchholz, Henrik Druid, Stefan Jovinge, Jonas Frisén: Evidence for Cardiomyocyte Renewal in Humans. Science 324(5923), 2009, 98–102.
باز کردن منبع اصلی [1][2] Olaf Bergmann, Sofia Zdunek, Anastasia Felker, Mehran Salehpour, Kanar Alkass, Samuel Bernard, Staffan L. Sjostrom, Mirosława Szewczykowska, Teresa Jackowska, Cris dos Remedios, Torsten Malm, Michaela Andrä, Ramadan Jashari, Jens R. Nyengaard, Göran Possnert, Stefan Jovinge, Henrik Druid, Jonas Frisén: Dynamics of Cell Generation and Turnover in the Human Heart. Cell 161(7), 2015, 1566–1575.
باز کردن منبع اصلی [2][3] Wouter Derks et al.: A Latent Cardiomyocyte Regeneration Potential in Human Heart Disease. Circulation 151(3), 2025, 245–256.
باز کردن منبع اصلی [3]