علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Molecular Time Bomb: How RIPK1 Deficiency Sparks the Aging Inflammatory Response
(RIKEN – بواسطة: معهد رايكين الياباني[2])
ملخص المقالة:
اكتشف باحثو معهد رايكين أن نقص جزيء الإشارة الرئيسيى المسمى ريبك1 في خلايا الفئران التائية تسبب في ظهور أعراض الشيخوخة المبكرة والالتهاب المعروف باسم “شيخوخة الالتهاب”، وأن هذا النقص يدفع المركبين “كاسبيس-8” و “ريبك3” للإفراط في تنشيط منظم نمو الخلايا “ام تورك1″، مما يؤدي إلى شيخوخة الخلايا التائية. ويفتح هذا الاكتشاف إمكانية إيجاد طرق جديدة لعلاج الالتهاب، باستهداف المركبين “كاسبيس-8” و “ريبك3” لمواجهة شيخوخة الالتهاب الناجم عن شيخوخة الخلايا التائية.
( المقالة )
من خلال هندسة الفئران التي تفتقر إلى جزيء إشارة رئيسي، ألقى الباحثون الضوء على كيفية تسبب الجهاز المناعي في حدوث مشاكل لدى كبار السن.
أظهر باحثو معهد “رايكين” أن عدم وجود جزيء إشارة رئيسي في بعض الخلايا المناعية يمكن أن يؤدي إلى أمراض مختلفة مرتبطة بالعمر في الفئران الصغيرة. ويمكن أن تساعد هذه النتيجة في النهاية في تطوير علاجات جديدة للأمراض المرتبطة بالعمر.
وتتسبب شيخوخة الالتهاب في زيادة نشاط الخلايا التائية – الخلايا المناعية التي تتعرف على مسببات الأمراض المحددة وتستجيب لها وتتذكرها – وإنتاج مركبات مسببة للالتهاب مثل السيتوكينات والكيموكينات. ويُعرف هذا بحالة شيخوخة الخلايا التائية.
ويقول البروفيسور تاكاشي سايتو من مركز رايكين للعلوم الطبية التكاملية: “غالبًا ما يكون لدى الناس انطباع بأن الشيخوخة تجعل الخلايا أقل نشاطًا”. ويتابع: “ومع ذلك، تدخل بعض الخلايا المناعية المسنة مرحلة نشطة، ويمكن أن تؤدي شيخوخة الالتهاب الناتجة إلى ظهور أمراض متنوعة مرتبطة بالعمر”.
ويتحكم جزيء الإشارة المسمى “بروتين كيناز 1 المتفاعل مع المستقبل” (ريبك1 RIPK1) في موت الخلية من خلال مسارين مختلفين، اعتمادًا على المركبات التي تتحد معها. وقد وجدت الدراسات الحديثة أن الأشخاص الذين يعانون من نقص “ريبك1” أكثر عرضة للاضطرابات الالتهابية.
والآن، صمم البروفيسور سايتو وزملاؤه فئرانًا تفتقر إلى “ريبك1” في خلاياها التائية فقط. وقد وجدوا أن هذه الفئران أصيبت بأمراض التهابية في سن مبكرة وماتت في وقت أبكر بكثير من الفئران العادية. ومن المثير للاهتمام أن الخلايا التائية التي تفتقر إلى “ريبك1” تتصرف بشكل مشابه للخلايا التائية في الفئران المسنة.
واكتشف الفريق كيف يحدث هذا الالتهاب المبكر. فعندما لا يكون “ريبك1” موجودًا، يتسبب مركبان هما “كاسبيس-8” و”ريبك3″، في تنشيط منظم نمو الخلايا المعروف باسم “ام تورك1” بشكل مفرط. وهذا بدوره يعزز شيخوخة الخلايا التائية عن طريق تحفيز التعبير عن الجينات المرتبطة بالشيخوخة، مما يؤدي إلى إنتاج سيتوكينات وكيموكينات متنوعة.
وكانت هذه الآلية غير متوقعة. ويقول البروفيسور سايتو: “من المعروف أن ‘كاسبيس-8‘ و‘ريبك3‘ يحفزان موت الخلايا”. ويتابع: “لكننا أظهرنا أنها تساعد أيضًا في تنشيط ‘ام تورك1‘ وتحفيز شيخوخة الالتهاب في الشيخوخة الخلوية[7]“.
ويفتح هذا الاكتشاف إمكانية إيجاد طرق جديدة لعلاج الالتهاب. ويقول البروفيسور سايتو: “يمكننا استهداف ‘كاسبيس-8‘ و‘ريبك3‘ لمواجهة شيخوخة الالتهاب الناجم عن شيخوخة الخلايا التائية”.
وكانت المفاجأة الأخرى أنه عندما وضع الفريق الخلايا التائية الشائخة في الفئران العادية، عادت إلى الخلايا التائية الطبيعية غير الشائخة، مما يشير إلى أن العوامل البيئية تلعب دورًا مهمًا في تنظيم شيخوخة الخلايا التائية.
ويحقق الفريق الآن فيما يحدث قبل تنشيط “ريبك3″ و”كاسبيس-8”. كما أنهم يريدون استكشاف العوامل البيئية التي تسمح للخلايا التائية الشائخة بالعودة إلى الخلايا التائية الطبيعية.
*تمت الترجمة بتصرف
المرجع: “RIPK1 blocks T cell senescence mediated by RIPK3 and caspase-8” by Takayuki Imanishi, Midori Unno, Natsumi Yoneda, Yasutaka Motomura, Miho Mochizuki, Takaharu Sasaki, Manolis Pasparakis and Takashi Saito, 25 January 2023, Science. DOI: 10.1126/sciadv.add6097
المصدر:
الهوامش:
[1] ريبك1 (سيرين / ثريونين بروتين كيناز 1 المتفاعل مع المستقبلات (Receptor-interacting serine/threonine-protein kinase 1 (RIPK1)) هو إنزيم يتم ترميزه في البشر بواسطة جين ريبك1 (ripk1)، الموجود على الكروموسوم 6. ينتمي هذا البروتين إلى عائلة كينازات البروتين المتفاعل المستقبلة (Receptor Interacting Protein (RIP))، والتي تتكون من 7 أفراد، ريبك1 هو أول فرد في الأسرة. يعمل ريبك1 في مجموعة متنوعة من المسارات الخلوية المتعلقة ببقاء الخلية وموتها. فيما يتعلق بموت الخلايا ، يلعب ريبك1 دورًا في موت الخلايا المبرمج والنخر. ويكيبيديا. [2] رايكين (Riken) هو معهد بحث علمي كبير في اليابان، تأسس في عام 1917 ولديه الآن حوالي 3000 عالم في سبعة فروع في جميع أنحاء اليابان، بما في ذلك الموقع الرئيسي في مدينة واكو، محافظة سايتاما، خارج طوكيو. وهو معهد وطني مخصص للبحث والتطوير، وكان سابقًا مؤسسة إدارية مستقلة. ويجري أبحاثًا في العديد من مجالات العلوم، بما في ذلك الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا وعلم الجينوم والعلوم الطبية والهندسة والحوسبة عالية الأداء والعلوم الحاسوبية، وتتراوح هذه الأبحاث من من الأبحاث الأساسية إلى التطبيقات العملية مع 485 شريكًا حول العالم. ويتم تمويله بالكامل تقريبًا من قبل الحكومة اليابانية، وتبلغ ميزانيته السنوية حوالي 88 مليار ين (790 مليون دولار أمريكي). ويكيبيديا. [3] شيخوخة الالتهاب (Inflamm-aging or inflamm-ageing) هو التهاب مزمن ومعقم منخفض الدرجة يتطور مع تقدم العمر، في حالة عدم وجود عدوى علنية، وقد يساهم في المظاهر السريرية لأمراض أخرى مرتبطة بالعمر. يُعتقد أن الالتهاب ناتج عن فقدان السيطرة على الالتهاب الجهازي مما يؤدي إلى التحفيز المفرط للجهاز المناعي الفطري. الالتهاب هو عامل خطر كبير في الوفيات والمراضة لدى الأفراد المسنين. ويكيبيديا. [4] كاسبيس-8 (Caspase-8) هو بروتين كاسبيس، مشفر بواسطة جين كاسب8 (CASP8). ويكيبيديا. [5] ريبك3 (إنزيم سيرين / ثريونين-بروتين كيناز 3 المتفاعل مع المستقبلات) هو إنزيم يتم ترميزه بواسطة جين ريبك3 في البشر. ويكيبيديا. [6] ام تورك1 (mTORC1)، المعروف أيضًا باسم هدف الثدييات لمركب الرابامايسين 1 أو الهدف الميكانيكي لمركب الراباميسين 1، هو مركب بروتين يعمل كمستشعر مغذيات / طاقة / أكسدة واختزال، ويتحكم في تخليق البروتين. ويكيبيديا. [7] الشيخوخة الخلوية (cellular senescence) هي توقف دورة الخلية الذي لا رجعة فيه والذي يتقدم مع تقدم العمر. يؤدي تراكم هذه الخلايا الشائخة ذات الأداء الضعيف إلى ضعف الاتصالات بين الخلايا ويضعف وظيفة الأنسجة مما يعزز الالتهاب، وبالتالي يؤدي إلى موت الخلايا وفقدان خلايا عضلة القلب. المصدر: https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/cellular-senescence