الجسم يعيد إحياء الخلايا التي كانت مهددة بالموت، ليحل لغزًا دام 50 عامًا

عندما الأنسجة تضررت بشدةيمكن للخلايا الباقية أن تستجيب في موجة مركزة من الإصلاح البيولوجي المعروف باسم الانتشار التعويضي. بعد مرور ما يقرب من 50 عامًا على تحديد استراتيجية البقاء هذه لأول مرة في يرقات الذباب، حدد العلماء الآن الآلية الجزيئية الكامنة وراءها.

إن فهم كيفية عمل هذه العملية – وكيف يمكن التلاعب بها – يمكن أن يساعد في تطوير طرق جديدة للقيام بذلك منع عودة السرطان, بحسب الباحثين، بقيادة فريق من معهد وايزمان للعلوم في إسرائيل.

الحاسمة في الاكتشاف هي كاسباسيس، إنزيمات مرتبطة بموت الخلايا المبرمج (حيث يقوم الجسم بتدمير الخلايا ليظل سليمًا أو نحت الأنسجة). في السنوات الأخيرة، أظهرت الدراسات أن الكاسبيز ليسوا قتلة دائما – إنهم يشاركون في مجموعة متنوعة من العمليات الأساسية الأخرى، مما أدى إلى دراستهم هنا.

متعلق ب: أسرار الخلايا الجذعية لهذه الدودة الصغيرة يمكن أن تساعد في إطلاق العنان للتجديد البشري

عاد فريق البحث إلى البداية مع الانتشار التعويضي، باستخدام نفس التجربة التي أدت إلى اكتشافه: تفجير ذبابة الفاكهة (ذبابة الفاكهة ميلانوجاستر) اليرقات مع جرعة عالية من الإشعاع. هذه المرة، كان العلماء ينظرون عن كثب إلى مرحلة التجديد.

“لقد شرعنا في تحديد الخلايا التي تضغط على زر التدمير الذاتي ولكنها تبقى على قيد الحياة على أي حال.” يقول المؤلف الأول وعالم الوراثة الجزيئية تسليل براون، من معهد وايزمان.

“للقيام بذلك، استخدمنا جهاز استشعار مؤجلًا أبلغ عن الخلايا التي تم فيها تنشيط الكاسبيز البادئ ولكنها مع ذلك نجت من التشعيع.”

واكتشف الباحثون أنه بعد الضرر الإشعاعي، تتجدد الأنسجة من خلال العمل الجماعي بين نوعين من الخلايا الباقية.

يتم تحديد خلايا من نوع واحد في البداية للموت – فهي تقوم بتنشيط كاسباس ذبابة الفاكهة يسمى Dronc – لكنها في النهاية تقاوم الموت وتتكاثر بسرعة لتتكاثر. إصلاح الأنسجة التالفة. أطلق الفريق عليها اسم خلايا Dronc-activating (DARE).

وكشف المزيد من التحليل أن خلايا DARE لا تعمل بمفردها.

“لقد حددنا مجموعة أخرى من الخلايا المقاومة للموت، ولكن على عكس خلايا DARE، لم تظهر أي تنشيط للكاسبيز البادئ. أطلقنا عليها اسم خلايا NARE،” براون. يقول.

على الرغم من أن خلايا NARE هذه لم يتم تصنيفها للموت، إلا أنه تم تجنيدها بواسطة خلايا DARE لإجراء الإصلاحات. كما أنها تنظم العملية لمنع الكثير من التجديد.

والأهم من ذلك، أن خلايا DARE الناجية والأنسجة التي تم إصلاحها والتي تساعد على توليدها أكثر مقاومة للموت. وبعد انفجار ثانٍ للإشعاع، أصبح قتلهم أصعب بكثير، وهي ظاهرة شوهدت سابقًا في الأورام السرطانية.

“تم العثور على أحفاد خلايا DARE مقاومة بشكل استثنائي – أكثر مقاومة لموت الخلايا بسبع مرات من الخلايا الموجودة في الأنسجة الأصلية.” يقول عالم الوراثة الجزيئية إيلي آراما، من معهد وايزمان.

“قد يساعد هذا في تفسير سبب زيادة مقاومة الأورام المتكررة بعد الإشعاع.”

وحدد الباحثون أيضًا البروتين الحركي الجزيئي Myo1D، الذي يبدو أنه يحمي خلايا DARE من الموت. مرة أخرى، هناك رابط ل سرطان علم الأحياء: يعتقد أن السرطان يمكن أيضًا تسخير Myo1D للبقاء على قيد الحياة.

في حين أن هذه النتائج لا تزال بحاجة إلى تأكيد في الأنسجة البشرية، والآن بعد أن عرفنا الآليات التفصيلية للتكاثر التعويضي، فمن المرجح أن يجد العلماء طرقًا لتعزيزه أو تمكينه (شفاء تلف الأنسجة) أو منعه (وقف السرطان).

“نأمل، كما كان الحال في كثير من الأحيان مع نماذج الذبابة، أن تتم ترجمة المعرفة المكتسبة هنا إلى فهم للآليات التي توازن النمو وتمنح مقاومة موت الخلايا في الأنسجة البشرية.” يقول يتصل.

“تشير النتائج أيضًا إلى طرق جديدة قد نكون قادرين من خلالها على تسريع عملية التجديد المفيد للأنسجة السليمة بعد الإصابة.”

وقد تم نشر البحث في اتصالات الطبيعة.