شبكة بيولوجية تساعد الجسم على تحمل الضغوط

اكتشاف شبكة من التفاعلات التي تساعد الخلايا على التكيف مع الضغوط (جامعة يوتا)

في كل دقيقة من اليوم يتكيف الجسم مع احتياجات كل لحظة، فعند الإفراط في تناول الكربوهيدرات، أو ممارسة الرياضة، أو المرض، فإن التفاعلات الكيميائية داخل خلايانا تعمل، أو تبطئ، أو تغير الاستراتيجية حتى نحصل على الطاقة والقوة التي نحتاجها.
يحدث كل هذا من دون علمنا، لكن كيف يشعر الجسم بهذه المطالب المستمرة ويستجيب لها؟ قادت الإجابة علماء جامعة يوتا الأميركية، إلى اكتشاف «شبكة واسعة من التفاعلات التي تشير إلى كيفية تكيف الخلايا في الوقت الفعلي، حتى تتمكن من تحمل الضغوط على الصحة»، وتم الإعلان عن ذلك في العدد الأخير من دورية «ساينس».
ومنذ ما يقرب من 20 عاماً، أجرى جاريد روتر، الأستاذ في قسم الكيمياء الحيوية بجامعة يوتا، الباحث الرئيسي بالدراسة، أبحاثاً عن التمثيل الغذائي، والتفاعلات الكيميائية التي تنتج الطاقة وتبني المكونات الأساسية للحفاظ على عمل الخلايا بسلاسة، لكن العلماء في بحثهم الجديد وجدوا أن «المنتجات الوسيطة لتلك التفاعلات الكيميائية، هي أكثر من مجرد مصادر وقود للخلايا، كما كان يُعتقد منذ زمن طويل».
وبدلاً من ذلك، وجدوا أنها تشكل، جنباً إلى جنب مع المستقبلات الأخرى (المركبات الوسطية والنواتج النهائية لعملية التمثيل الغذائي)، شبكة واسعة من الحراس الذين يراقبون البيئة ويحثون الخلايا على التكيف عند الحاجة، ويفعلون ذلك من خلال التفاعل مع البروتينات وتعديل طريقة عملها، فمثلاً إذا كانت الوجبة تضخ الكثير من الكربوهيدرات في الجسم، أو الكثير من الدهون، فإن تفاعلات الشبكة تحول عمليات التمثيل الغذائي لتحطيم تلك العناصر الغذائية، تماماً كما يعمل مفتاح السكة الحديد الذي يوجه القطار إلى مسار جديد.
وطور الباحثون تقنية جديدة تسمى (MIDAS)، والتي تكشف عن ضخامة هذه الشبكة التنظيمية، وحددت التقنية شديدة الحساسية التفاعلات التي لم تتم رؤيتها من قبل، حيث وجدوا 33 بروتيناً بشرياً يشارك في تحويل الكربوهيدرات إلى وقود، وبالنظر إلى وجود آلاف البروتينات في الخلية، فمن المتوقع أن يكون النطاق الكامل للشبكة أكبر بكثير.
ويقول كيفن هيكس، الباحث المشارك بالدراسة، في تقرير نشره (الثلاثاء) الموقع الإلكتروني للجامعة: «من المدهش قلة معرفتنا بمدى هذه التفاعلات، رغم أهميتها، حيث يمكن أن تؤدي عمليات التمثيل الغذائي التي تنحرف عن مسارها إلى المرض». ويضيف أن «تسليط الضوء على التفاعلات الإضافية في الشبكة سيؤدي إلى فهم أفضل للأسباب الجذرية للأمراض، وتطوير مناهج علاجية جديدة لإعادة الأمور إلى مسارها الصحيح».