کشفی نوین: سلولها چگونه با «پاکسازی ناگهانی» ترمیم را سرعت میدهند
محققان در مطالعهای جدید دریافتند که وقتی سلولها صدمه میبینند، میتوانند بهطرزی ناگهانی محتوای درونی خود را خارج کنند — فرآیندی که پژوهشگران آن را «کاتارتوکیتوز» (cathartocytosis) نامیدهاند — و این کار به سلولها اجازه میدهد سریعتر به حالت شبهپروژنیتور یا شبیه به سلولهای بنیادی بازگردند و به ترمیم بافت بپردازند. هرچند این مکانیسم میتواند فواید آشکاری در ترمیم بافت داشته باشد، اما محققان هشدار میدهند که ممکن است پیامدهایی مانند التهاب مزمن و افزایش خطر سرطان بهدنبال داشته باشد.
این کشف در زمینه مطالعهٔ فرایند شناختهشدهٔ تازهای به نام پالاینوس (paligenosis) بهدست آمد؛ روندی که در آن سلولهای بالغ در پاسخ به آسیب به وضعیتی جوانتر و قابل تکثیر بازمیگردند تا بافت آسیبدیده را بازسازی کنند. تحقیقات نشان میدهد بهجای آنکه سلولها زبالههای درونی خود را بهصورت تدریجی و از طریق لیزوزومها هضم کنند، در برخی شرایط آنها میتوانند بهسرعت این مواد زائد را بیرون بریزند تا ماشینآلات سلولی بالغ که مانع بازبرنامهریزی میشوند، حذف گردد.
جفری دبلیو. براون، متخصص گوارش در دانشگاه واشینگتن در سنتلوئیس و نویسندهٔ اول مقاله، توضیح میدهد: «پس از آسیب، وظیفهٔ اصلی سلول ترمیم است. اما دستگاههای بالغ سلولی برای انجام کارهای عادیشان مانع بازگشت سلول به حالت ترمیمی میشوند. این پاکسازی سریع، راهی برای حذف آن ماشینآلات است تا سلول بتواند سریعاً به یک سلول ابتداییتر تبدیل شود که قابلیت تکثیر و تعمیر را دارد.» او اضافه میکند که این واکنش ابتدا در بافت دستگاه گوارش شناسایی شده اما احتمال میدهند در دیگر بافتها نیز وجود داشته باشد.
مکانیسم، شواهد آزمایشگاهی و پیامدهای بالینی
نحوهٔ کشف و مدل آزمایشی
محققان هنگام مطالعهٔ پالاینوس انتظار داشتند که پاکسازی داخلی سلولها عمدتاً از طریق لیزوزومها صورت گیرد؛ ارگانلهایی که مواد زائد را بهصورت نسبتاً آهسته هضم میکنند. اما بهطور مکرر مشاهده کردند که ذرات و بقایای سلولی خارج از سلولهای در حال پالاینوس تجمع مییابند؛ نشانهای که آنها را به فرضیهٔ خروج سریع محتوا رساند. با استفاده از مدل موشی از آسیب معده، تیم نشان داد که واکنش «استفراغ سلولی» رفتاری استاندارد در سلولهای درگیر پالاینوس است و پدیدهای اتفاقی یا نادر نیست.
مزایا و مخاطرات
انتشار سریع محتوای داخلی میتواند به سلول اجازه دهد سریعتر روی بازسازی بافت تمرکز کند، اما این سهولت هزینههایی نیز دارد. جیسون سی. میلز، متخصص گوارش در کالج پزشکی بیِلِر و نویسندهٔ ارشد مطالعه، میگوید: «کاتارتوکیتوز سریع ولی ناپاک است و میتواند تبعات مهمی داشته باشد. آزادسازی ناگهانی ضایعات سلولی ممکن است التهاب مزمن را تشدید کند و خطر جهشهای مضر را افزایش دهد.»
مقایسهٔ این پدیده با بازبرنامهریزی سلولی در سلولهای معده نشان میدهد که سلولهای بلندعمری که در طی زمان جهشهایی اندوختهاند، هنگام بازگشت به حالت شبهپروژنیتور و تکثیر برای ترمیم، میتوانند باعث گسترش جهشهای مضر شوند و در نهایت ریسک سرطان را افزایش دهند — بهویژه زمانی که آسیب و التهاب مزمن همزمان وجود داشته باشد.
پتانسیل تشخیصی و مسیرهای درمانی آینده
از سوی دیگر، براون اشاره میکند که شناخت کاتارتوکیتوز میتواند ابزارهای جدیدی برای شناسایی شرایط پیشسرطانی فراهم کند و امکان تشخیص و مداخلهٔ زودهنگام را فراهم آورد. «اگر درک بهتری از این فرایند داشته باشیم، میتوانیم راههایی برای تقویت پاسخ ترمیمی سالم توسعه دهیم و در زمینهٔ آسیبهای مزمن، مانع از آن شویم که سلولهای آسیبدیده با کاتارتوکیتوز مزمن به تشکیل سرطان کمک کنند.»
این بینشها همچنین پتانسیل هدایت پژوهش در حوزههای مرتبط با زیستفناوری، دارورسانی هدفمند و بیومارکرهای التهابی را دارد. در سطح بنیادی، مطالعهٔ مکانیسمهای مولکولی که کاتارتوکیتوز را فعال یا مهار میکنند میتواند راه به درمانهای جدید ببرد که تعادل میان ترمیم و حفظ سلامت ژنتیکی را حفظ کنند.
نتیجه گیری
کشف «استفراغ سلولی» یا کاتارتوکیتوز به عنوان بخشی از پالاینوس یک سازوکار ترمیمی سریع را نشان میدهد که میتواند بازدهی ترمیم بافت را افزایش دهد اما همزمان خطرات قابلتوجهی مانند التهاب مزمن و افزایش احتمال سرطان را به همراه دارد. درک مکانیزمهای مولکولی و زمینههای بافتی که این فرایند در آنها رخ میدهد، برای توسعهٔ راهکارهای تشخیصی و درمانی امن بسیار ضروری است. پژوهشهای آینده میتواند تعیین کند که چگونه میتوان تعادل میان نیاز به ترمیم سریع و حفاظت از یکپارچگی ژنتیکی را برقرار کرد.