فهم جديد للعالم الداخلي للجسيمات المتحللة – ترجمة* محمد جواد آل السيد ناصر الخضراوي

New understanding of the inner world of lysosomes
(Duke-NUS Medical School¹ مقدمة من: كلية الطب في جامعة ديوك – جامعة سنغافورة الوطنية)

 ملخص المقالة:

حدد باحثون في كلية الطب في جامعة ديوك – جامعة سنغافورة الوطنية وزملاؤهم في سنغافورة بروتينًا ينقل دهون الأغشية المتدهورة من الجسيمات المتحللة، وهي عضيات خلوية هي مصانع تكسير الخلايا. وعندما تتعطل الجسيمات المتحللة بسبب اضطرابات وراثية نادرة، فإن هذا يؤدي إلى تراكم نفايات خلوية سامة ويؤثر على العضيات الأخرى، مما يسبب أمراضًا خلوية وعضوية مثل التنكس العصبي.

( المقالة )

حدد باحثون في كلية الطب في جامعة ديوك – جامعة سنغافورة الوطنية وزملاؤهم في سنغافورة بروتينًا ينقل دهون الأغشية المتدهورة من الجسيمات المتحللة، وهي العضيات الخلوية التي هي مصانع تكسير الخلايا. النتائج المنشورة في مجلة “وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم” (Proceedings of the National Academy of Sciences) ، تزيد من فهم دور الجسيم المتحلل في الصحة والمرض.

الآنسة “مينجلان هي”، مؤلفة مشاركة أولى للدراسة البحثية ومرشحة لنيل درجة الدكتوراه (MD-Ph) في علم الأحياء التكاملي والطب – مسار الدكتوراه في كلية الطب في جامعة ديوك – جامعة سنغافورة الوطنية، أوضحت: “توجد الجسيمات المتحللة (lysosomes) في الخلايا في جميع أنحاء جسم الإنسان، وهي عضيات (organelles) صغيرة مسؤولة عن تكسير منتجات النفايات الخلوية وإنقاذ الجزيئات القابلة لإعادة الاستخدام كوحدات بناء للمكونات الخلوية”. وتابعت: “عندما تتعطل الجسيمات المتحللة بسبب اضطرابات وراثية نادرة، فإن هذا يؤدي إلى تراكم نفايات خلوية سامة ويؤثر على العضيات الأخرى، مما يسبب أمراضًا خلوية وعضوية مثل التنكس العصبي (neurodegeneration)”.

وفي الدراسة البحثية، قامت الآنسة “هي” وفريق متعدد التخصصات من العلماء في سنغافورة بفحص مجموعة من البروتينات الناقلة التي لم يتم توضيح وظائفها بشكل كامل. وتنتمي البروتينات التي تم فحصها إلى مجموعة تسمى عائلة المُيَسِّر الفائقة الرئيسية (Major Facilitator Superfamily (MFS)) ، والتي تعتبر مهمة لنقل الجزيئات عبر أغشية الخلايا.

وكشفت النتائج التي توصلوا إليها أن بروتين عائلة المُيَسِّر الفائقة الرئيسية المسمى ناقل سفينجوليبيد 1 ينقل المنتجات المتحللة لاثنين من الدهون الفوسفورية، فوسفاتيديل كولين وفوسفاتيديل إيثانولامين – وهما لبنات بناء مهمة لبنية ووظيفة الخلايا الحية – من الجسيمات المتحللة إلى السيتوبلازم. ثم يمر الجزيئان عبر مسارات تعيد تدويرهما إلى أشكالهما الدهنية الأصلية حتى يمكن إعادة دمجهما في الخلية.

“يعرف العلماء الكثير جدًا عن العمليات الجزيئية المتضمنة في تكسير ونقل بعض الجزيئات خارج الجسيمات المتحللة”، أضاف الدكتور ألفين كوك، وهو أيضًا مؤلف أول مشارك في الدراسة البحثية وزميل أبحاث ما بعد الدكتوراة في القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي في كلية الطب في جامعة ديوك – جامعة سنغافورة الوطنية. وتابع: “ولكن عندما يتعلق الأمر بالدهنين، فوسفاتيديل كولين وفوسفاتيديل إيثانولامين اللذين يمثلان أكثر شحوم الفسفوليبيدات وفرة في أغشية الخلايا، فلا يُعرف سوى القليل جدًا”.

وقد وجد العلماء كذلك أن نقص ناقل سفينجوليبيد 1 في الخلايا والنماذج قبل السريرية أدى إلى التراكم المرضي لنواتج تحلل الشحوم داخل الجسيمات المتحللة. وأدى هذا التراكم إلى حالات مرضية مختلفة، بما في ذلك علامات زيادة الالتهاب.

وقال البروفيسور ديفيد سيلفر، كبير مؤلفي الدراسة البحثية ونائب مدير برنامج اضطرابات القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي في كلية الطب في جامعة ديوك – جامعة سنغافورة الوطنية: “تاريخياً، كان من الصعب التعرف على ناقلات الجسيمات المتحللة للدهون، مما حد من فهمنا لدور الجسيم المتحلل في التمثيل الغذائي للدهون والمرض”. وأضاف: “توفر هذه الدراسة إطارًا للتحقيق في كيفية عمل هذا الناقل الجديد ودوره في الصحة والمرض”.

وذكر الأستاذ المساعد فيديريكو تورتا، أحد كبار مؤلفي الدراسة من كلية ‘يونغ لو لين’ للطب في جامعة سنغافورة الوطنية: “لقد كان هذا تعاونًا رائعًا. قمنا بالمساعدة في توضيح وظيفة ناقل سفينجوليبيد 1 من خلال دمج نتائج زملائنا في كلية الطب في جامعة ديوك – جامعة سنغافورة الوطنية مع بياناتنا الدهنية. سمحت شحوم الأنسجة والخلايا والجسيمات المتحللة المعزولة القائمة على قياس الطيف الكتلي بتحديد التغيرات الكمية والنوعية في تكوينها الدهني بدقة عالية وحساسية”.

*تمت الترجمة بتصرف

المصدر:

https://phys.org/news/2022-09-world-lysosomes.html

لمزيد من المعلومات: مينغلان هي وآخرون، Spns1 is a lysophospholipid transporter mediating lysosomal phospholipid salvage, Proceedings of the National Academy of Sciences(2022).  DOI: 10.1073/pnas.2210353119

الهوامش:

1. تأسست كلية الطب دوك – جامعة سنغافوره الوطنية (Duke-NUS Medical School) من خلال تعاون بارز بين مؤسستين عالميتين: جامعة دوك (Duke) في دورهام بولاية كارولاينا الشمالية بأمريكا وجامعة سنغافورة الوطنية (NUS) ، بهدف توفير تعليم مبتكر وأبحاث مؤثرة تعزز ممارسة الطب في سنغافورة وخارجها.
2. ناقل سفينجوليبيد 1: يشارك في نضج البلعمة الذاتية (autophagosome) [البلعمة (phagosome): فجوة في سيتوبلازم الخلية، تحتوي على جسيم ملعم محاط بجزء من غشاء الخلية] والشيخوخة الخلوية. من المتوقع أن تتمركز في مكون لا يتجزأ من الغشاء والغشاء الداخلي للميتوكوندريا. يتم التعبير عنها في طبقة الصفار المخلوي. متعامد مع SPNS1 للإنسان (ناقل سفينجوليبيد 1 (مفترض)). المصدر: https://zfin.org/ZDB-GENE-020228-1#summary. [ناقل سفينغوليبيد 1 (مفترض): متوقع لتمكين نشاط ناقل عبر الغشاء. من المتوقع أن يشارك في نقل الدهون ونقل عبر الغشاء. يقع في الغشاء المتحلل الجسيمات. [مقدمة من: “تحالف موارد الجينوم”، أبريل 2022  (Alliance of Genome Resources, April 2022)]. حسب المصدر: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/83985].