باورت میشه؟ نبرد سلولی برای سلامتیت! کشف جدید دانشمندا

آغاز حیات و نبرد سلولی

همین که تخمک بارور میشه، یه اتفاق حیرت‌انگیز شروع می‌شه: سلول‌ها تقسیم می‌شن و تکثیر پیدا می‌کنن، انگار دارن از خودشون کپی می‌سازن. اما این روند بی‌عیب نیست. ممکنه موقع کپی‌برداری از اطلاعات ژنتیکی، اشتباهاتی پیش بیاد و سلول‌های نقص‌دار تولید بشن، یعنی اونایی که درست کار نمی‌کنن. برای اینکه همه چی مرتب پیش بره، سلول‌ها از یه سیستم کنترل کیفیت باحال استفاده می‌کنن به اسم نبرد سلولی. البته هنوز خیلی از جزئیات این مکانیزم معلوم نیست.

تحقیقات جدید درباره نبرد سلولی

تازگیا، یه تحقیق توی مجله Nature Communications چاپ شده که توش محققای ژاپنی، با یه سری آزمایش‌های دقیق روی ماهی راه‌راه، مکانیزم‌های کلیدی پشت نبرد سلولی فیزیولوژیکی و ساخت بافت‌های سالم رو کشف کردن. تیم تحقیقاتی دانشگاه اوزاکا از ماهی راه‌راه استفاده کردن تا الگوهای خاص سلولی رو توی بافت‌های نخاع و عضله ببینن. اونا با مسدود کردن یا متوقف کردن آپوپتوز—که یه جور مرگ برنامه‌ریزی شدۀ سلولی هست—متوجه الگوهای غیرعادی توی این بافت‌ها شدن.

کاناکو ماتسوموتو، که نویسندۀ اصلی این مقاله هست، می‌گه: «همون‌طور که انتظار داشتیم، وقتی آپوپتوز رو توی رشد ماهی راه‌راه متوقف کردیم، الگوهای عجیبی توی نخاع و عضله دیدیم.» این یافته‌ها نشون داد که آپوپتوز چقدر برای حذف سلول‌های معیوب از طریق نبرد سلولی مهمه، ولی یه سوال اساسی هم پیش اومد: این سلول‌های خراب چطوری شناسایی و حذف می‌شن؟

نقش پروتئین Sonic hedgehog

برای پیدا کردن جواب، تیم تحقیقاتی تمرکزشون رو گذاشتن روی پروتئینی به اسم Sonic hedgehog (Shh) که توی بافت‌های در حال رشد ماهی راه‌راه، یه الگوی فعالیت خاص داره. محقق‌ها با استفاده از تکنیک‌های تصویربرداری پیشرفته، فهمیدن سلول‌هایی که سطح فعالیت Shh توشون غیرعادیه، (یعنی با توجه به موقعیتشون، میزان فعالیت Shh با بقیه فرق داره) نشانه‌های آپوپتوز بالایی دارن. به‌علاوه، وقتی جلوی آپوپتوز گرفته شد، این سلول‌های خراب بیشتر شدن و الگوی Shh رو بهم ریختن. در کل، این نتایج نشون می‌ده سلول‌های معیوب، که فعالیت Shhشون غیرطبیعیه، دچار مرگ سلولی می‌شن.

ارتباط سلول‌ها توی نبرد سلولی

این موضوع یه سوال دیگه هم ایجاد می‌کنه: سلول‌ها چطوری میزان فعالیت Shhشون رو به هم منتقل می‌کنن؟ تیم تحقیقاتی فهمید که پروتئین N-cadherin که روی غشای سلوله، به سلول‌های همسایه اجازه می‌ده فعالیت غیرطبیعی Shh رو حس کنن و بهش واکنش نشون بدن. همچنین، حذف سلول‌های نامناسب از طریق یه مسیر خاص انجام می‌شه: مسیر Smad/Foxo3/گونه‌های اکسیژن واکنشی/Bcl2. این کشف باعث شد که Foxo3، که قبلا با طول عمر در ارتباط بود، به‌عنوان یه واسطه توی نبرد سلولی شناسایی بشه.

نبرد سلولی می‌تونه انواع مختلفی از سلول‌های نامناسب رو از بین ببره، مثل سلول‌هایی که سیگنال‌دهی غیرطبیعی Wnt، Shh یا Ras دارن (مثلا سلول‌های سرطانی)، یا سلول‌هایی که پتانسیل کمتری دارن، یا ریبوزوم‌های نامناسب یا نقص‌های میتوکندریایی دارن. ولی نقش و مکانیزم‌های نبرد سلولی توی شکل‌گیری اندام‌ها هنوز کاملا مشخص نیست. عوامل زیادی نبرد سلولی رو تحریک می‌کنن؛ برای همین محقق‌ها این سوال رو مطرح کردن: آیا ماشین‌های جهانی وجود دارن که انواع مختلف نبرد سلولی رو تنظیم کنن؟

توهروا ایشیتانی، که نویسندۀ ارشد این مقاله است، می‌گه: «Foxo3 یه واسطۀ مشترکه برای حذف سلول‌های نامناسب توی انواع مختلف نبرد سلولی در ماهی‌های راه‌راه و موش‌ها. نبرد سلولی فیزیولوژیکی وابسته به Foxo3، به‌طور طبیعی اتفاق می‌افته و برای رشد صحیح بافت‌های جنینی، نخاع و عضلات ضروریه.»

تغییرات ژنتیکی توی Foxo3 با طول عمر در ارتباطه، درحالی‌که فعالیت کم Foxo3 با بیماری‌های مرتبط با پیری ارتباط داره. Foxo3 همچنین می‌تونه به حفظ پایداری بافت از طریق نبرد سلولی کمک کنه و کاهش فعالیت Foxo3 منجر به جمع شدن سلول‌های نامناسب می‌شه. این موضوع، هم توی اختلالات رشدی و هم توی شروع سرطان و پیری، خطرناکه.

از طرف دیگه، فهمیدن اینکه چطوری سلول‌های نامناسب از طریق نبرد سلولی حذف می‌شن، می‌تونه راه رو برای درمان‌های جدیدی باز کنه که با اختلالات مادرزادی، سرطان، بیماری‌های مرتبط با پیری و خود پیری مبارزه می‌کنن و باعث بهبود سلامت و افزایش طول عمر می‌شن.

جالبه که بیان Foxo3 توی سلول‌های نامناسب هم توی ماهی راه‌راه و هم توی موش‌ها شناسایی شده، که نشون می‌ده احتمالا یه نقش جهانی تو نبرد سلولی داره. یوکی آکیه‌دا، که یکی از نویسنده‌هاست، نتیجه می‌گیره: «این نشانگر جدید، این امکان رو به ما می‌ده که به‌دقت سلول‌های نامناسبی رو که به‌طور طبیعی ایجاد می‌شن، شناسایی کنیم و به این ترتیب، به درک اهمیت نبرد سلولی فیزیولوژیکی و روشن کردن علل «غیرطبیعی» بودن سلول‌های نامناسب کمک می‌کنیم.»