يعمل البرد على تنشيط آلية التطهير الخلوي التي تكسر تجمعات البروتين الضارة المسؤولة عن الأمراض المختلفة المرتبطة بالشيخوخة.
وفي السنوات الأخيرة، أظهرت الدراسات التي أجريت على كائنات نموذجية مختلفة بالفعل أن متوسط العمر المتوقع يزداد بشكل كبير عندما تنخفض درجة حرارة الجسم. ومع ذلك، فإن كيفية عمل ذلك على وجه التحديد ما تزال غير واضحة.
وقام فريق بحثي في مركز CECAD للتميز في أبحاث الشيخوخة التابع لجامعة كولونيا، بالكشف عن إحدى الآليات المسؤولة، وفقا للورقة البحثية المنشورة في مجلة Nature Aging.
واستخدم البروفيسور ديفيد فيلشيز وفريقه نموذج كائن حي غير فقاري، المتمثل في الديدان الخيطية Caenorhabditis elegans، وخلايا بشرية مزروعة في المختبر.
وكلاهما يحمل الجينات لاثنين من الأمراض العصبية التنكسية التي تحدث عادة في الشيخوخة: التصلب الجانبي الضموري (ALS) ومرض هنتنغتون.
ويتميز كلا المرضين بتراكم رواسب البروتين الضارة، في ما يسمى بتجمعات البروتين المرضية. وفي كل من الكائنات الحية النموذجية، أزال البرد بشكل فعال كتل البروتين، وبالتالي منع تراكم البروتين المرضي في كل من مرض التصلب الجانبي الضموري ومرض هنتنغتون.
وبمعنى أدق، اكتشف العلماء تأثير البرد على نشاط البروتيازومات (proteasomes)، وهي آلية خلوية تزيل البروتينات التالفة من الخلايا.
وكشفت النتائج أن درجة الحرارة الباردة (15 درجة مئوية) تحفز بشكل انتقائي المنشط البروتيازومي PA28γ / PSME3 الذي يخفف العجز الناتج عن الشيخوخة في كل من الديدان الخيطية والخلايا البشرية. وفي كلتا الحالتين، كان من الممكن تنشيط نشاط البروتيازومات من خلال انخفاض معتدل في درجة الحرارة.
وأوضح البروفيسور فيلشيز: "تُظهر هذه النتائج مجتمعة كيف حافظ البرد على مدى التطور على تأثيره على تنظيم البروتيازومات، مع الآثار العلاجية للشيخوخة والأمراض المرتبطة بالشيخوخة".
والشيخوخة عامل خطر رئيسي للعديد من الأمراض التنكسية العصبية المرتبطة بتجمع البروتين، بما في ذلك ألزهايمر، وباركنسون، وهنتنغتون، والتصلب الجانبي الضموري. وأضاف فيلشيز: "نعتقد أن هذه النتائج يمكن تطبيقها على أمراض التنكس العصبي الأخرى المرتبطة بالعمر وكذلك على الأنواع الحيوانية الأخرى".
وتمثل الاكتشاف الرئيسي في أن نشاط البروتيازومات يمكن أن يزداد أيضا عن طريق الإفراط في التعبير الجيني للمنشط. وبهذه الطريقة، يمكن التخلص من البروتينات المسببة للأمراض حتى في درجة حرارة الجسم الطبيعية البالغة 37 درجة مئوية. وقد توفر هذه النتائج أهدافا علاجية للشيخوخة وللأمراض المرتبطة بالشيخوخة.