حل معمای توقف پیری در یک گونه سنجاب

این پژوهش که برای نخستین بار، روند پیری را در میان مارموت‌ها مورد بررسی قرار داده است، نشان می‌دهد که پدیده ضد پیری هنگامی که حیوانات به دو سالگی یعنی سن بلوغ جنسی خود می‌رسند، آغاز می‌شود. پژوهشگران، نمونه‌های خون مارموت‌ها را که طی چندین تابستان و زمانی که این حیوانات روی زمین فعال هستند، جمع‌آوری‌ شده بود، بررسی کردند تا مدل‌های آماری بسازند که به آنها امکان می‌دهد تا آنچه را که طی خواب زمستانی رخ داده است، ارزیابی کنند. آنها پیری بیولوژیکی مارموت‌ها را براساس آنچه به عنوان تغییرات اپی‌ژنتیکی شناخته می‌شود، ارزیابی کردند.

"گابریلا پینهو"(Gabriela Pinho)، پژوهشگر ارشد این پروژه گفت: نتایج پژوهش ما نشان می‌دهند که پیری اپی‌ژنتیکی اساسا طی خواب زمستانی متوقف می‌شود. ما دریافتیم که سن اپی‌ژنتیکی مارموت‌ها طی فصل فعال افزایش می‌یابد اما طی خواب زمستانی متوقف می‌شود و در فصل فعال بعدی به افزایش ادامه می‌دهد.
به گفته پژوهشگران، این فرآیند به توضیح این که چرا میانگین طول عمر یک مارموت شکم زرد بیشتر از آن چیزی است که از وزن بدنش انتظار می‌رود، کمک می‌کند.

خواب زمستانی، یک سازگاری تکاملی است که به حیوانات امکان می‌دهد تا در محیط‌های فصلی خشن که در آنها غذا وجود ندارد و دما بسیار پایین است، زنده بمانند. در میان پستانداران کوچک مانند مارموت‌ها، خواب زمستانی رایج است.خواب زمستانی مارموت‌ها به طور متناوب بین دوره‌های سرکوب متابولیک که یک یا دو هفته زمان می‌برد و دوره‌های کوتاه‌تر افزایش متابولیسم که معمولا کمتر از یک روز زمان می‌برد، رخ می‌دهد. "دنیل بلومستاین"(Daniel Blumstein)، استاد زیست‌شناسی تکاملی در دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس گفت: طی سرکوب متابولیک، تنفس این حیوانات کند می‌شود و دمای بدن آنها به طور چشمگیری کاهش می‌یابد؛ تا جایی که احساس سرما می‌کنند.

علاوه بر این، آنها مقدار کمی انرژی مصرف می‌کنند و حدود یک گرم چربی در روز می‌سوزانند. پینیو خاطرنشان کرد: این امر برای یک حیوان ۵۰۰۰ تا ۶۰۰۰ گرمی، موضوع مهمی نیست. این کار به آنها امکان می‌دهد تا در مصرف انرژی صرفه‌جویی کنند و برای مدت طولانی بدون غذا زنده بمانند.مارموت‌ها طی فصل تابستان، غذای زیادی می‌خورند و وزن خود را دو برابر می‌کنند تا چربی کافی برای زنده ماندن در دوره خواب زمستانی بعدی داشته باشند.

به گفته پژوهشگران، همه این شرایط مرتبط با خواب زمستانی از جمله کاهش مصرف غذا، دمای پایین بدن و کاهش متابولیسم، برای مقابله با روند پیری و افزایش طول عمر شناخته شده هستند. آنها باور دارند که به تاخیر افتادن پیری احتمالا در سایر پستاندارانی که به خواب زمستانی می‌روند نیز رخ می‌دهد زیرا تغییرات مولکولی و فیزیولوژیکی مشابه هستند.

پینهو گفت: این پژوهش نشان می‌دهد که فرآیندهای بیولوژیکی دخیل در خواب زمستانی براساس وزن بدن، سهم مهمی در طول عمر طولانی‌تر از حد انتظار دارند.بلومستاین گفت: این واقعیت که ما می‌توانیم کاهش پیری را طی خواب زمستانی در یک جمعیت وحشی تشخیص دهیم، به این معناست که تأثیر خواب زمستانی بر کند شدن روند پیری، بسیار قوی است.

به گفته پژوهشگران، القای شرایط خواب زمستانی در انسان یا سلول‌های انسانی ممکن است مزایای زیست‌پزشکی داشته باشد. برای نمونه، برای حفظ اندام‌ها به منظور پیوند یا به عنوان بخشی از ماموریت‌های فضایی بلندمدت.

پینیو و همکارانش در این پژوهش، ۷۳ مارموت شکم زرد ماده را مورد بررسی قرار دادند و هر دو هفته یک بار، نمونه خون آنها را جمع‌آوری کردند و آنها را به طور منظم مورد بررسی قرار دادند. سن تقویمی مارموت‌ها براساس تاریخی که بچه‌ها برای نخستین بار از لانه‌های زایمان خود بیرون آمدند، محاسبه شد. پژوهشگران گفتند که تعیین سن مارموت‌های نر دشوار است زیرا آنها اغلب از یک منطقه به منطقه دیگر مهاجرت می‌کنند.این پژوهش، در مجله "Nature Ecology & Evolution" به چاپ رسید.