5 دقیقه
کشف: سلولها پس از آسیب با سرعت زباله‌ها را بیرون میریزند تا بازبرنامهریزی شوند
محققان رفتار سریع و چشمگیری در حذف زباله‌ها توسط سلولهای آسیبدیده شناسایی کرده‌اند که به‌نظر می‌رسد بازگشت آن‌ها به حالت شبه‌سلول بنیادی را تسریع میکند. این فرایند که پژوهشگران آن را کاتارتوسیتوزیس (cathartocytosis) نامیده‌اند، در بافت معده مشاهده شده و با پالینوژنز (paligenosis) مرتبط است؛ برنامه‌ای بازبرنامه‌ریزی‌شده که طی آن سلولهای بالغ به وضعیت‌های شبیه پیش‌تکاملی بازمیگردند تا بافت آسیبدیده را بازسازی کنند.
تیمی به رهبری محققانی از دانشگاه واشینگتن در سنت‌لوئیس و کالج پزشکی بییلور، کاتارتوسیتوزیس را به‌صورت پرتاب تقریباً آنی ضایعات سلولی و اندامکها از طریق غشای پلاسما توصیف میکند. بر خلاف هضم داخلی و کندترِ لیزوزوم‌ها، این پاکسازی سریع به‌نظر می‌رسد مکانیزم‌ها و ماشین‌آلات تخصصی سلولی را پاک کند تا سلول کوچک شود و شروع به تکثیر برای ترمیم آسیب نماید؛ موضوعی مهم در بازسازی بافت و بازبرنامهریزی سلولی.
مکانیزم و شواهد تجربی
محققان در ابتدا انتظار داشتند پاکسازی مرتبط با پالینوژنز عمدتاً از طریق تخریب لیزوزومی انجام شود، سیستمی داخلی و تدریجی برای بازیافت. اما مشاهده‌های مکررِ ضایعات خارجسلولی آن‌ها را به بررسی عمیق‌تر واداشت. در مدل‌های موشی آسیب معده، سلول‌هایی که تحت پالینوژنز بودند اغلب حفره‌های غشایی داشتند و مواد درون‌سلولی را به فضای اطراف بیرون می‌ریختند — رفتاری که نویسندگان آن را مشابه استفراغ توصیف میکنند.
سه سلول معده موش (با شماره‌های 1–3) نشان داده شده‌اند که از طریق حفره‌هایی (سفید) در غشاهایشان ضایعات سلولی را پرتاب میکنند. (Jeffrey Brown/Washington University School of Medicine)
با استفاده از میکروسکوپی زمان‌محور، تحلیل بافتی و نشانگرهای مولکولی برای پاکسازی اندامکها و بازسازی غشا، گروه پژوهشی کاتارتوسیتوزیس را بهعنوان جزئی قابل تکرار از پالینوژنز و نه یک حالت تصادفی شناسایی کرد. جفری دبلیو. براون، گوارش‌پزشک در دانشگاه واشینگتن و نویسنده اول مقاله، توضیح میدهد که این پاکسازی سریع به سلولها کمک میکند تا از تداخل ماشین‌آلات تخصصی عبور کنند و بتوانند شکل کوچک‌تر و تکثیرپذیری را بپذیرند که قادر به مشارکت در ترمیم بافت است.
فواید، مبادلات و پیامدهای بالینی
اگرچه کاتارتوسیتوزیس ممکن است بازسازی را تسریع کند، نویسنده ارشد جیسون سی. میلز (کالج پزشکی بییلور) و همکاران هشدار میدهند که این فرایند هزینه‌های زیستی در پی دارد. بیرونریزی سریع اجزای درون‌سلولی میتواند التهاب موضعی را تحریک کند و میکرومحیط بافت را تغییر دهد و ممکن است وقتی سلولهای دارای جهش طولانی‌عمر به حالت شبه‌سلولی بنیادی بازمیگردند و تکثیر می‌یابند، رشد و گسترش جهش‌ها را تسهیل کند.
محققان پیوند محتملی بین تکرار یا مزمن شدن کاتارتوسیتوزیس در سلولهای معده پیر و افزایش خطر سرطان مطرح میکنند: التهاب همراه با تکثیر زمینهای مساعد برای گسترش کلونهای جهشیافته فراهم می‌آورد. همزمان، کاتارتوسیتوزیس میتواند نشانگر زیستی جدیدی برای تغییرات پیشسرطانی فراهم کند؛ تشخیص ضایعات سلولی خارجسلولی یا رویدادهای بازسازی غشا ممکن است بافتهایی را که در حال بازبرنامهریزی پُرخطر هستند پیش از تبدیل بدخیم علامت‌گذاری کند.
استراتژیهای درمانی میتوانند تلاش کنند تا مزیت بازسازی پالینوژنز و کاتارتوسیتوزیس را به‌کار گیرند و همزمان ریسک سرطانزا را کاهش دهند — برای مثال با ترویج مسیرهای پاکسازی کنترلشده یا مهار بازبرنامهریزی مزمن و التهاب‌محور در بیماران در معرض خطر. این مطالعه در نشریه Cell Reports منتشر شده است.
دیدگاه کارشناسی
دکتر النا ریورا، زیست‌شناس سلولی خیالی و مروج علم با تجربه در پزشکی بازساختی، اظهار میکند: «این کار یک تبادل رایج در زیست‌شناسی را برجسته میکند: سرعت در برابر دقت. بازبرنامهریزی سریع ممکن است برای ترمیم حاد ضروری باشد، اما اگر بافت‌ها به‌طور مداوم این چرخه را طی کنند — به‌ویژه در افراد مسن — احتمال پیامدهای نامطلوب افزایش می‌یابد. کارهای آینده باید نشان دهند کاتارتوسیتوزیس چگونه در اندام‌های مختلف تنظیم می‌شود و آیا می‌توانیم دارویی سلولها را به مسیرهای بازیافت ایمنتر هدایت کنیم.»
نتیجه‌گیری
شناسایی کاتارتوسیتوزیس درک ما را از چگونگی بازآرایی سلولهای بالغ برای ترمیم آسیب گسترش میدهد. با بیرون راندن سریع ماشین‌آلات حجیم و تخصصی، سلولها میتوانند رفتارهای شبه‌سلول بنیادی را اتخاذ کنند که بازسازی را تسریع می‌بخشد — اما این میان‌بر ممکن است هنگام تکرار یا مزمن شدن التهاب و خطر سرطان را افزایش دهد. پژوهش‌های جاری لازم است تا مشخص شود کاتارتوسیتوزیس در سایر بافت‌ها تا چه اندازه گسترده است و آیا می‌توان مزایا و خطرات آن را برای کاربردهای درمانی ایمن از هم تفکیک کرد.
منبع: sciencealert
نظرات