به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، سلول‌های بدن هنگام مواجهه با آسیب، مجموعه‌ای از پاسخ‌های زیستی را فعال می‌کنند تا فرایند ترمیم و بازسازی را آغاز کنند. یکی از پاسخ‌های شناخته‌شده، مرگ برنامه‌ریزی‌شده‌ی سلولی یا پاکسازی از طریق تجزیه داخلی اجزا درون لیزوزوم‌هاست. با این حال، در سال‌های اخیر، پدیده‌ای به نام «پالایگنوسیس» توجه محققان را به خود جلب کرده است؛ فرآیندی که طی آن، سلول‌های بالغ و تخصص‌یافته به حالت ابتدایی و بنیادی خود بازمی‌گردند تا بتوانند تقسیم شده و بافت آسیب‌دیده را بازسازی کنند. این بازگشت به حالت پیش‌تخصصی، نوعی بازبرنامه‌ریزی سلولی محسوب می‌شود که پیش‌تر تصور می‌شد تنها در شرایط خاص و کنترل‌شده امکان‌پذیر است. در سال ۲۰۱۸، دکتر جیسون میلز و همکارانش در دانشگاه پزشکی واشنگتن فرایند پالایگنوسیس را معرفی کردند و نشان دادند که این روند می‌تواند در پاسخ به آسیب، از سوی سلول‌های معده و دیگر بافت‌ها فعال شود. با گذر زمان، سوالات جدیدی درباره چگونگی آماده‌سازی سلول‌ها برای ورود به این وضعیت بنیادی مطرح شد، به‌ویژه درباره نحوه‌ی حذف ساختارهای پیچیده‌ی درون‌سلولی که در سلول‌های بالغ حضور دارند. مطالعه‌ی جدیدی که توسط محققان دانشگاه واشنگتن و کالج پزشکی بیلور انجام شده، نشان می‌دهد که این بازگشت به حالت بنیادی ممکن است بسیار سریع‌تر از آن چیزی باشد که پیش‌تر تصور می‌شد؛ آن هم به لطف یک مکانیسم ناشناخته به نام «کاتارتوسیتوز».

شیوه مطالعاتی

برای بررسی دقیق واکنش سلول‌ها به آسیب، تیم تحقیقاتی از یک مدل حیوانی استفاده کرد که در آن آسیب معده در موش‌ها به‌طور مصنوعی ایجاد شده بود. این مدل اجازه می‌داد تا محققان به‌صورت هم‌زمان روند بازگشت جمعی سلول‌ها به حالت بنیادی را مشاهده و تحلیل کنند. هدف اولیه‌ی پژوهش، بررسی دقیق‌تر پالایگنوسیس بود، اما مشاهدات غیرمنتظره‌ای مسیر تحقیق را تغییر داد. در تصاویر میکروسکوپی تهیه‌شده از بافت‌های آسیب‌دیده، پژوهشگران متوجه حضور قابل توجهی از زباله‌های سلولی در خارج از سلول‌ها شدند. در ابتدا تصور بر این بود که این مواد نتیجه‌ی تخریب تصادفی سلول‌های مرده یا آسیب‌دیده هستند، اما با افزایش دقت بررسی‌ها و مقایسه نمونه‌ها، مشخص شد که این مواد توسط سلول‌های زنده و فعال به بیرون رانده می‌شوند. این رفتار، که به‌نوعی تخلیه‌ی سریع و جمعی اجزای درونی سلول محسوب می‌شود، با هیچ‌یک از مکانیسم‌های کلاسیک مانند اتوفاژی یا آپوپتوز شباهت نداشت. به همین دلیل، محققان آن را به‌عنوان فرآیندی مجزا و تازه شناسایی کرده و نام «کاتارتوسیتوز» (به‌معنای پاکسازی یا تخلیه سلولی) را برای آن انتخاب کردند.

نتایج و دستاوردها

کشف کاتارتوسیتوز، دیدگاه ما را نسبت به نحوه‌ی آماده‌سازی سلول‌ها برای ورود به وضعیت بازبرنامه‌ریزی‌شده به‌کلی تغییر می‌دهد. این فرآیند همانند یک میانبر برای کاهش سریع اجزای پیچیده‌ی سلول بالغ عمل می‌کند و به سلول اجازه می‌دهد خود را برای تقسیم مجدد و ترمیم بافت آماده کند. برخلاف مسیرهای شناخته‌شده که وابسته به تجزیه تدریجی اجزا در لیزوزوم‌ها هستند، کاتارتوسیتوز با بیرون‌ریزی سریع و جمعی محتویات، سرعت بازگشت سلول به وضعیت بنیادی را افزایش می‌دهد. دکتر جفری براون، نویسنده اصلی این مطالعه، اعلام کرد که این پاسخ سلولی اگرچه کارآمد است، اما همراه با خطراتی نیز هست. محتوای خارج‌شده از سلول، که شامل اجزای تجزیه‌نشده و زباله‌های سلولی است، ممکن است در محیط اطراف موجب واکنش‌های التهابی شود. در صورتی که این وضعیت تداوم یابد، به‌ویژه در شرایط عفونت مزمن، احتمال ایجاد بستر مناسب برای ابتلا به سرطان افزایش می‌یابد. از جمله مواردی که محققان به آن اشاره می‌کنند، ارتباط احتمالی بین کاتارتوسیتوز و عفونت مزمن با هلیکوباکتر پیلوری است. این باکتری که عامل اصلی زخم معده و یکی از عوامل خطر شناخته‌شده برای سرطان معده است، ممکن است از طریق فعال‌سازی مداوم پالایگنوسیس و کاتارتوسیتوز، زمینه را برای ایجاد تغییرات ژنتیکی مضر فراهم آورد. در کنار این یافته‌ها، محققان موفق به تولید آنتی‌بادی‌هایی شده‌اند که قادرند اجزای زباله‌ای خارج‌شده از سلول را شناسایی کنند. این آنتی‌بادی‌ها به‌عنوان ابزاری برای تشخیص فعال بودن کاتارتوسیتوز، به‌ویژه در شرایطی که این فرآیند به‌طور مزمن در حال وقوع است، می‌توانند به شناسایی وضعیت‌های پیش‌سرطانی کمک کنند. این دستاورد، گامی مهم در جهت تشخیص زودهنگام سرطان، به‌ویژه سرطان‌های دستگاه گوارش محسوب می‌شود.

گام بعدی مطالعه

اکنون که کاتارتوسیتوز به‌عنوان یک فرآیند جدید در پاسخ به آسیب شناخته شده است، گام‌های بعدی پژوهش بر چند محور متمرکز خواهد بود. نخست آن‌که آیا این فرآیند منحصر به سلول‌های دستگاه گوارش است یا در سایر اندام‌ها نیز فعال می‌شود؟ شواهد اولیه حاکی از آن است که این پاسخ ممکن است در بسیاری از بافت‌های بدن، به‌ویژه در مواقع آسیب یا استرس سلولی، فعال گردد. مسئله دوم، توسعه‌ی ابزارهای دقیق‌تری برای شناسایی کاتارتوسیتوز در نمونه‌های انسانی است. اگر بتوان این فرآیند را در بافت زنده یا نمونه‌های بیولوژیکی بیماران ردیابی کرد، امکان طراحی روش‌های تشخیصی یا درمانی جدید فراهم می‌شود. همچنین، پژوهشگران به دنبال آن هستند که بتوانند در شرایط التهاب مزمن، فعالیت کاتارتوسیتوز را مهار یا تنظیم کنند تا از پیامدهای منفی آن همچون افزایش خطر سرطان جلوگیری شود. به طور کلی، کشف کاتارتوسیتوز نه‌تنها درک ما از فرآیند بازسازی سلولی را گسترش می‌دهد، بلکه افق‌های جدیدی در درمان بیماری‌های التهابی، ترمیم بافت و حتی غربالگری سرطان‌ها می‌گشاید. پژوهش‌های آینده می‌توانند روشن سازند که چگونه می‌توان از این میانبر زیستی به‌صورت ایمن و هدفمند برای ارتقای سلامت انسان بهره گرفت.

پایان مطلب/.