كيف يمكن للخلايا والخلايا المناعية في جسم الإنسان أن تستجيب بسرعة للتغيرات الفيزيائية والكيميائية في بيئتها؟
على الرغم من أن الطفرات الجينية يمكن أن تسبب تغييرات في خصائص الخلية ، إلا أن الآليات غير الجينية يمكن أن تدفع التكيف السريع ، في عملية يطلق عليها على نطاق واسع لدونة الخلية. تشارك مرونة الخلية في العمليات البيولوجية الأساسية في الصحية والمرض. على سبيل المثال ، يمكن أن تنتقل الخلايا السرطانية من حالة شديدة التكاثر إلى حالة أكثر تغلغلًا ، وبالتالي تحفيز ورم خبيث سرطاني. من ناحية أخرى ، أثناء الالتهاب ، يمكن أن تتحول الخلايا المناعية إلى خلايا تنفذ استجابة التهابية وتعزز إصلاح الأنسجة. يمكن أن يؤدي الالتهاب غير المنضبط الذي يخرج عن السيطرة إلى تلف الأنسجة وصدمة إنتانية في النهاية.
وجدت مجموعة في معهد كوري في باريس الآن سببًا جديدًا لهذه العمليات على المستوى الجزيئي. عمل تم نشره مؤخرًا في المجلة العلمية الطبيعة.
وجد الباحثون أن الخلايا المسؤولة عن تكوين النقائل أو الخلايا المناعية المتورطة في الالتهاب والصدمة المشكوك فيها زادت من كميات النحاس المسؤول عن التغيرات في مرونة الخلية. ومن المثير للاهتمام أن النحاس يتم امتصاصه في الخلايا عن طريق بروتين يسمى CD44 وحمض الهيالورونيك ، المعروف أيضًا بكونه مكونًا في العديد من منتجات التجميل. كان هناك بالفعل دليل على امتصاص CD44 للمعادن في الخلايا السرطانية من قبل فريق البحث ، والذي نُشر سابقًا في المجلة طبيعة الكيمياء. CD44 هو بروتين تمت دراسته على نطاق واسع لعقود من الزمن ووجد في العديد من أنواع الخلايا ، بما في ذلك خلايا الجهاز المناعي والخلايا السرطانية والخلايا المشاركة في التئام الجروح والخلايا السلفية لخلايا الدم الحمراء وغيرها الكثير. أظهر العلماء أن النحاس الذي يتناوله CD44 يتراكم في الميتوكوندريا في الخلايا ، وهي عضيات مسؤولة عن إنتاج الطاقة.
أدى المزيد من عمل الشرطة للتحقيق في العمليات الأساسية إلى اكتشافات أن النحاس يتحكم في التمثيل الغذائي في هذه الميتوكوندريا ، أي له تأثيرات مباشرة على إنتاج الطاقة في الخلية. وهذا بدوره يغير مستويات الجزيئات التي تسمى المستقلبات ، والتي تؤثر على كيفية قراءة الجينات في الخلية. على وجه الخصوص ، تأثرت مستويات NAD (H) ، والتي تعد واحدة من أكثر المستقلبات المعروفة والأكثر أهمية في الخلايا البشرية. باختصار ، هذه التغييرات لها تأثير على ما يمكن أن تفعله الخلية وتبدو عليه وتؤثر على وظيفتها.
علاوة على ذلك ، طور العلماء جهازًا صغيرًا جديدًا عقاريشبه الجزيء ، استنادًا إلى عقار الميتفورمين المضاد للسكري ، والذي يمكنه منع هذه العمليات عن طريق ربط هذا النحاس وإيقاف نشاطه. ثم يؤثر هذا على إنتاج الطاقة في الخلية ووظيفتها في النهاية. في سياق الخلايا المناعية ، يمكن للباحثين بالتالي تحقيق خلايا مناعية أقل عدوانية وتثبيط الالتهاب في نماذج الفئران. يمكن لهذا النموذج الأولي الجديد من الأدوية أن ينقذ الفئران من الصدمة الإنتانية.
لكن هذا لم يكن كل شيء. أظهرت الدراسة أيضًا أن هذه العمليات الأساسية الكامنة وراء الالتهاب توجد أيضًا في السرطان ، وبشكل أكثر تحديدًا في الأحداث الجزيئية التي يمكن أن تؤدي إلى تكوين ورم خبيث! وبالتالي ، يمكن اعتماد هذا النهج لمحاربة ورم خبيث. نظرًا لأن أكثر من 11 مليون شخص يموتون من الصدمات الإنتانية في العالم سنويًا و 90٪ من وفيات السرطان بسبب النقائل ، فهناك الآن أمل كبير في إمكانية تطوير هذا إلى أدوية جديدة ، والتي يمكن أن تساعد العديد من المرضى على نطاق عالمي.
بشكل عام ، تُظهر هذه الدراسة الآن وعدًا كبيرًا ، سواء على مستوى البحث الأساسي الجزيئي أو التطبيقات السريرية المحتملة. كما أنه يطرح السؤال عن مقدار النحاس الذي يعد مفيدًا لنا؟
المصدر: معهد كوري
