تاريخ إنشاء نظرية هايفليك
ليونارد هايفليك (من مواليد 20 مايو 1928 في فيلادلفيا) ، أستاذ التشريح بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو ، طور نظريته أثناء عمله في معهد ويستار في فيلادلفيا ، بنسلفانيا ، في عام 1965. أطلق فرانك ماكفارلين بيرنت هذه النظرية على Hayflick in كتابه بعنوان "الطفرات الداخلية" ، الذي نُشر في عام 1974. ساعد مفهوم حد Hayflick العلماء على دراسة آثار شيخوخة الخلايا في جسم الإنسان ، وتطور الخلايا من المرحلة الجنينية حتى الموت ، بما في ذلك تأثير تقصير طول نهايات الكروموسومات التي تسمى التيلوميرات.
في عام 1961 ، بدأ Hayflick العمل في معهد Wistar ، حيث لاحظ من خلال الملاحظة أن الخلايا البشرية لا تنقسم إلى أجل غير مسمى. وصف هايفليك وبول مورهيد هذه الظاهرة في دراسة بعنوان الزراعة التسلسلية لسلالات الخلايا ثنائية الصبغة البشرية. كان الهدف من عمل Hayflick في معهد Wistar هو توفير محلول غذائي للعلماء الذين أجروا تجارب في المعهد ، ولكن في نفس الوقت كان Hayflick منخرطًا في أبحاثه الخاصة حول تأثيرات الفيروسات في الخلايا. في عام 1965 ، شرح Hayflick مفهوم حد Hayflick في دراسة بعنوان "العمر المحدود لسلالات الخلايا ثنائية الصبغة البشرية في البيئة الاصطناعية".
توصل Hayflick إلى استنتاج مفاده أن الخلية قادرة على إكمال الانقسام ، أي عملية التكاثر من خلال الانقسام ، أربعين إلى ستين مرة فقط ، يحدث بعدها الموت. ينطبق هذا الاستنتاج على جميع أنواع الخلايا ، سواء كانت الخلايا البالغة أو الخلايا الجرثومية. طرح Hayflick فرضية مفادها أن الحد الأدنى من القدرة التكاثرية للخلية يرتبط بالشيخوخة ، وبالتالي بعملية الشيخوخة لجسم الإنسان.
في عام 1974 ، شارك هايفليك في تأسيس المعهد الوطني للشيخوخة في بيثيسدا بولاية ماريلاند.
هذه المؤسسة هي فرع من المعاهد الوطنية الأمريكية للصحة. في عام 1982 ، أصبح Hayflick أيضًا نائبًا لرئيس الجمعية الأمريكية لعلم الشيخوخة ، التي تأسست عام 1945 في نيويورك. بعد ذلك ، عمل Hayflick على تعميم نظريته ودحض نظرية كاريل للخلود الخلوي.
دحض نظرية كاريل
يعتقد أليكسيس كاريل ، الجراح الفرنسي الذي عمل مع أنسجة قلب الدجاج في أوائل القرن العشرين ، أن الخلايا يمكن أن تتكاثر إلى أجل غير مسمى عن طريق الانقسام. ادعى كاريل أنه كان قادرًا على تحقيق انقسام خلايا قلب الدجاج في وسط غذائي - استمرت هذه العملية لأكثر من عشرين عامًا. عززت تجاربه مع أنسجة قلب الدجاج نظرية الانقسام الخلوي اللامتناهي. حاول العلماء مرارًا وتكرارًا تكرار عمل كاريل ، لكن تجاربهم لم تؤكد "اكتشاف" كاريل.
نقد نظرية هايفليك
في التسعينيات ، صرح بعض العلماء ، مثل هاري روبن بجامعة كاليفورنيا في بيركلي ، أن حد Hayflick ينطبق فقط على الخلايا التالفة. اقترح روبين أن تلف الخلايا يمكن أن يكون ناتجًا عن وجود الخلايا في بيئة مختلفة عن بيئتها الأصلية في الجسم ، أو بسبب قيام العلماء بتعريض الخلايا في المختبر.
مزيد من البحث في ظاهرة الشيخوخة
على الرغم من الانتقادات ، استخدم علماء آخرون نظرية Hayflick كأساس لمزيد من البحث في ظاهرة شيخوخة الخلايا ، وخاصة التيلوميرات ، وهي الأقسام النهائية للكروموسومات. تحمي التيلوميرات الكروموسومات وتقلل من الطفرات في الحمض النووي. في عام 1973 ، طبق العالم الروسي أ. أولوفنيكوف نظرية هايفليك عن موت الخلايا في دراساته لنهايات الكروموسومات التي لا تتكاثر أثناء الانقسام الفتيلي. وفقًا لأولوفنيكوف ، تنتهي عملية انقسام الخلية بمجرد أن تصبح الخلية غير قادرة على إعادة إنتاج نهايات كروموسوماتها.
بعد عام ، في عام 1974 ، أطلق بيرنت على نظرية هايفليك اسم حد هايفليك ، مستخدمًا هذا الاسم في ورقته البحثية ، الطفرات الداخلية. في صميم عمل بيرنت كان الافتراض بأن الشيخوخة عامل جوهري متأصل في خلايا أشكال الحياة المختلفة ، وأن نشاطها الحيوي يتوافق مع نظرية تُعرف باسم حد Hayflick ، والتي تحدد وقت موت الكائن الحي.
تحولت إليزابيث بلاكبيرن من جامعة سان فرانسيسكو وزميلها جاك زوستاك من كلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن ، ماساتشوستس ، إلى نظرية حد هايفليك في دراستهم لهيكل التيلوميرات في عام 1982 عندما نجحوا في استنساخ وعزل التيلوميرات.
في عام 1989 ، اتخذ جريدر وبلاكبيرن الخطوة التالية في دراسة ظاهرة شيخوخة الخلية من خلال اكتشاف إنزيم يسمى تيلوميراز (إنزيم من مجموعة الترانسالات التي تتحكم في حجم وعدد وتكوين النيوكليوتيدات لتيلوميرات الكروموسوم). وجد جريدر وبلاكبيرن أن وجود الإنزيم تيلوميراز يساعد خلايا الجسم على تجنب الموت المبرمج.
في عام 2009 ، حصل بلاكبيرن ودي زوستاك وك. استند بحثهم إلى حد Hayflick.