تُعرف الميتوكوندريا بأنها مخزن الطاقة للخلية، ولكن هناك دليل قوي يشير إلى دورها أيضًا في الإصابة بالالتهابات. نشر العلماء بمعهد سولك وجامعة سان دييغو بكاليفورنيا استنتاجات جديدة في المناعة من خلال فحصهم لخلايا دم الإنسان واكتشفوا العلاقة المدهشة بين المتوكوندريا والالتهابات وكلا الجينين (DNMT3A) و(TET2)، المساعدان الأساسيان في تنظيم نمو كرات الدم، ولكن عندما يتمحوران فنجد أنهم مرتبطين بزيادة خطر الإصابة بتصلب الشرايين.

قال جيرالد شادل مساعد كبير مؤلفي الدراسة، والأستاذ بمعهد سولك ومدير بجامعة سان دييغو ومركز ناثان شوك المتميز في أساسيات علم الشيخوخة: “وجدنا أن الجينين (DNMT3A) و(TET2) بالإضافة لدورهم الأساسي في تحفيز التفاعلات الكيميائية لتعديل الحمض النووي، فإنهما يُنشطان مباشرةً التعبير الجيني المتضمن في دور الميتوكوندريا الالتهابي، والذي ينوه عن الهدف الجزيئي الجديد في علاجات تصلب الشرايين”.

بدأت الدراسات عندما لاحظ الباحثون استجابة التهابية مميزة أثناء استكشافهم دور كل من (DNMT3A) و(TET2) المتحوران في تكوين الدم النسيلي – عندما تُعطى خلايا الدم المتحورة وغير الناضجة مجموعة من خلايا الدم الناضجة مطابقةً لها في التحور – حيث سجلوا إشارات التهابية غير طبيعية مرتبطة بنقص كلٍ من (DNMT3A) و(TET2) في خلايا الدم واللذان يلعبان دورًا كبيرًا في الاستجابة الالتهايبة التي تحفز تطور تصلب الشرايين.

لكن كيف شارك هذان الجينان (DNMT3A) و(TET2) في الالتهاب واحتمالية تصلب الشرايين؟ لازالت الإجابة مجهولة.

يرجع سبب عدم التوصل لإجابة محددة إلى أن البروتينات التي ينسخها كلا الجينين ربما تقوم بأمر عكسي فيما يتعلق بتنظيم الحمض النووي كما أوضح كريستوفر جلاس مساعد كبير مؤلفي الدراسة وأستاذ بجامعة سان دييغو كلية الطب. وأضاف أيضًا أن نشاطهم العكسي يؤكد لهم احتمالية وجود آليات أخرى في هذه العملية، مما حفزهم إلى اتباع نهج مختلف. كما تواصلوا مع شادل، والذي اكتشف نفس المؤشر الالتهابي أثناء فحصه نتائج ضغط الحمض النووي الميتوكونديري قبل سنوات.

تكمن داخل الميتوكوندريا مجموعة فريدة من الحمض النووي الخلوي، والذي لابد أن يكون منظمًا ومكثفًا بطريقة صحيحة ليدعم الوظيفة الطبيعية. اكتشف فريق شادل سابقًا تأثير ضغط الحمض النووي بالميتوكوندريا وذلك بإزالة (TFAM)، وهو الجين الذي يضمن ترتيب حمض نووي الميتوكوندريا بطريقة صحيحة، فوجدوا أنه عند نقص مستويات هذا الجين، فإن الحمض النووي بالميتوكوندريا يُطرد منها إلى داخل الخلية. وهذا يمهد بأنه نفس الإنذار الجزيئي الذي يُنذر الخلية بأن هناك غزو بكتيري أو فيروسي، لتحفيز المسار الجزيئي الدفاعي والذي بدوره يحفز الالتهابات.

يعمل العلماء بمعملي شادل وجلاس سويًا لمعرفة السبب وراء تسبب تحور (DNMT3A) و(TET2) في استجابات التهابية شبيهة بتلك التي لوحظت نتيجة ضغط الحمض النووي للخلية بشكل أدق. طبق الفريق أدوات الهندسة الوراثية والتصوير الخلوي لفحص خلايا بشرية سليمة وأخرى فقدت وظيفتها نتيجة تحور في تعبير الجينين (DNMT3A) و (TET2)، وثالثة مصابة بتصلب الشرايين.

وجدوا بالتجربة بأن نقص تعبير الجينين (DNMT3A) و(TET2) في خلايا الدم الطبيعية ذات نتيجة مماثلة لتلك التي فقدت وظيفتها نتيجة التحور، والثالثة المصابة بتصلب الشرايين وهي زيادة الاستجابة الالتهابية بشكل ملحوظ مما يشير إلى تسبب انخفاض مستويات تعبير الجينين (DNMT3A) و(TET2) في خلايا الدم بانخفاض تعبير الجين (TFAM) والذي بدوره يُؤدي إلى خلل في الحمض النووي بميتوكوندريا الخلايا، محرضًا الالتهابات نتيجة خروج حمض نووي الميتوكوندريا.

قال المؤلف الأول ايسيدور كوبا، باحث مابعد الدكتوراه في معمل جلاس في جامعة كاليفورنيا بسان دييغو: “اكتشفنا أن تحورات (DNMT3A) و(TET2) تحول بين قدرة الجينين على الارتباط، ومن ثم تنشيط جين (TFAM)، وفقدان أو نقص ذلك النشاط الارتباطي، مما يُؤدي إلى طرد حمض نووي الميتوكوندريا وزيادة نشاط الاستجابة الالتهابية بالميتوكوندريا ونعتقد بأن هذا يزيد تراكم اللويحات المسببة لتصلب الشرايين”.

ووصف شادل ذلك الاكتشاف قائلاً: “من المثير جدًا إثبات إن استنزاف جين (TFAM) يسبب ضغط الحمض النووي في الميتوكوندريا والالتهابات، ومن ثَم علاقته بمرض تصلب الشرايين. منذ أن اكتشفنا ذلك الدليل، زاد التركيز على الميتوكوندريا كونها مشتركة في الالتهابات، وهناك تقارير كثيرة تربط خروج الحمض النووي الميتوكوندري بالحالات السريرية الأخرى”.

الأدوية العلاجية التي تستهدف الالتهابات متوفرة لعلاج أمراض كثيرة أخرى. يعتقد كل من جلاس وشادل بأن عرقلة الطرق التي تزيد من حدة تصلب الشرايين لدى المرضى الذين يعانون من تحورات بكلا الجينين (DNMT3A) و(TET2) قد تشكل ركيزة لعلاجات جديدة. سيستمر العلماء في استكشاف تلك الطرق في المستقبل وتقصي كيفية مشاركة الميتوكوندريا في إصابة الإنسان بأمراض أخري والشيخوخة أيضًا.  

المصدر: https://medicalxpress.com

ترجمة: د. ريهام الكاشف

مراجعة وتدقيق: ريم عبدالله