فرایند میتوکندری برای تولید انرژی به ماشین‌آلات مولکولی بسیار پیچیده با ده‌ها جزء پروتئین مختلف نیاز دارد. وقتی مشکلی پیش می‌آید، مثلا زمانی که برخی از اجزا وجود ندارند یا تاخوردگی مناسبی ندارند، میتوکندری‌ها پاسخ استرسی به نام «پاسخ پروتئین‌های تانخورده» را فعال می‌کنند که آنزیم‌های ترمیم‌کننده را برای کمک به بازیایی عملکرد میتوکندری تحویل می‌دهد. به‌این‌ترتیب، پاسخ پروتئین‌های تانخورده سلول را سالم نگه می‌دارد.

آسیب ژنتیکی میتوکندری‌ها موجب افزایش طول عمر کرم‌ها می‌شود

دیلین انتظار داشت پاسخ ترمیمی فقط درون نورون‌های دارای میتوکندری آسیب‌دیده وجود داشته باشد. اگرچه، او مشاهده کرد که سلول‌ها در بافت‌های دیگر بدن کرم نیز با اینکه میتوکندری‌هایشان سالم بود، پاسخ ترمیمی را فعال کردند. این فعالیت ترمیمی است که به کرم‌ها کمک می‌کند عمر طولانی‌تری داشته باشند. به‌نظر می‌رسید پاسخ پروتئین‌های تانخورده سلول‌ها را در وضعیت طبیعی حفظ می‌کند و به‌عنوان فرایندی ضدپیری عمل می‌کند. چیزی که مشخص نبود این بود که چگونه پاسخ پروتئین‌های تانخورده به بقیه ارگانیسم منتقل می‌شود.

تیم دیلین متوجه شد میتوکندری‌ها در نورون‌های تحت استرس از وزیکول‌ها (کیسه‌های حباب‌مانندی که مواد را درون و بین سلول‌ها منتقل می‌کنند)، برای انتقال سیگنالی به نام Wnt از سلول‌های عصبی به سایر سلول‌های بدن استفاده می کردند.

زیست‌شناسان قبلاً می‌دانستند مسیر سیگنال‌دهی Wnt در تنظیم الگوی بدن در مراحل اولیه رشد رویانی نقش دارد و طی آن همچنین فرایندهای ترمیمی مانند پاسخ پروتئین‌های تانخورده را آغاز می‌کند. با‌این‌حال، وقتی مسیر سیگنال‌دهی Wnt در بزرگسالان فعال می‌شود، چگونه از فعال‌سازی برنامه رویانی جلوگیری می‌کند؟

پاسخ پروتئین‌های تانخورده به‌عنوان فرایندی ضدپیری عمل می‌کند

دیلین فکر می‌کرد باید سیگنال دیگری وجود داشته باشد که با Wnt در تعامل باشد. پس از بررسی‌های بیشتر، پژوهشگران دریافتند ژنی که در میتوکندری سلول‌های رده زایا (و نه در هیچ میتوکندری دیگری) بیان می‌شود، می‌تواند فرایند رشدی Wnt را مختل کند. این نتیجه نشان می‌داد سلول‌های زده زایا نقشی حیاتی در انتقال سیگنال Wnt بین سیستم عصبی و بافت‌های سراسر بدن دارند. دیلین گفت: «سلول‌های رده زایا برای این امر کاملا ضروری هستند. اگرچه مشخص نیست که آیا میتوکندری‌های سلول‌های رده زایا به‌عنوان تقویت‌کننده سیگنال عمل می‌کنند، سیگنال را از میتوکندری‌های مغز می‌گیرند و به بافت‌های دیگر منتقل می‌کنند یا آیا بافت‌های دریافت‌کننده، سیگنال هر دو منبع را می‌گیرند.»

دیلین گفت، شدت سیگنال رده زایا طول عمر موجود را تنظیم می‌کند. با بالا رفتن سن کرم، کیفیت تخمک یا اسپرم او کاهش می‌یابد. این کاهش در تغییر توانایی سلول‌های زایا در انتقال سیگنال‌ها از میتوکندری‌های مغز نیز خود را نشان می‌دهد. همان‌طور که کرم پیرتر می‌شود، سلول‌های رده زایا در انتقال سیگنال ترمیم ضعیف‌تر عمل می‌کند و بنابراین بدن نیز تحلیل می‌رود.

دانشمندان هنوز نمی‌دانند آیا یافته‌های وصف‌شده درباره انسان‌ها و نحوه پیری ما نیز صدق می‌کند یا خیر. اگرچه به‌گفته‌ی دیلین، این فرضیه از دیدگاه تکاملی منطقی است. تا زمانی که سلول‌های زایا سالم هستند، سیگنال‌های پشتیبان بقا را ارسال می‌کنند تا اطمینان حاصل شود میزبان برای تولیدمثل زنده می‌ماند. اما با کاهش کیفیت سلول‌های زایا، دلیل تکاملی برای افزایش بیشتر طول عمر وجود ندارد. از دیدگاه تکاملی، هدف زندگی تکثیر خود است.

این واقعیت که میتوکندری‌ها می‌توانند با هم ارتباط برقرار کنند، تاحدی نگران‌کننده به‌نظر می‌رسد، اما توضیحی برای آن وجود دارد.

مدت‌ها پیش میتوکندری‌ها باکتری‌هایی با زندگی آزاد بودند که به نوع دیگری از سلول‌های اولیه پیوستند تا با همکاری هم در سلول‌های پیچیده امروزی عمل کنند. بنابراین، توانایی آن‌ها برای برقراری ارتباط احتمالا یادگاری از جد باکتریایی میتوکندری است که زندگی آزادانه‌ای داشت. دیلین گفت: «این اندامک کوچکی که میلیاردها سال درون سلول‌ها جا خوش کرده است، هنوز منشا باکتریایی خود را حفظ کرده است.»

اگر پژوهش‌های دیلین روی کرم‌ها در موجودات پیچیده‌تری مانند انسان نیز تکرار شود، شاید بتوان گفت میتوکندری‌های شما هم‌اکنون درمورد سن شما با هم درحال صحبت کردن هستند.