السرطان: استخدام التمثيل الغذائي الخلوي لمحاربة الأورام المستعصية
أفاد بحث جديد من جامعة سينسيناتي في أوهايو أن الفهم الأفضل لعملية التمثيل الغذائي في الخلايا السرطانية التي تتهرب من الأدوية يمكن أن يحسن علاجات السرطان.
يصعب علاج بعض الأورام لأنه بينما تستجيب في البداية لأدوية السرطان ، فإن بعض الخلايا قادرة على البقاء على قيد الحياة وبذر أورام جديدة.
تقوم الخلايا الباقية على قيد الحياة بذلك عن طريق زيادة عملية "الأكل الذاتي" التي يتم من خلالها التخلص من النفايات ، وإزالة المكونات المعيبة ومسببات الأمراض ، وإعادة تدوير اللبنات الأساسية الجزيئية.
هذه العملية ، المعروفة باسم الالتهام الذاتي ، تنقل النفايات إلى حجرات خلوية تسمى الجسيمات الحالة. تحتوي على أنواع مختلفة من الإنزيمات لهضم وتفكيك المواد المختلفة.
يعد الالتهام الذاتي أيضًا آلية بقاء يتم تشغيلها عندما تكون العناصر الغذائية نادرة وتتوقف مرة أخرى عندما تكون العناصر الغذائية وفيرة.
تقول كارول ميرسر ، الأستاذة المساعدة في قسم أمراض الدم والأورام بجامعة سينسيناتي في أوهايو: "وجدنا أن التمثيل الغذائي للخلايا يؤثر بشكل كبير على القدرة على بدء الالتهام الذاتي".
أبلغت هي وزملاؤها النتائج التي توصلوا إليها - والتي تكشف عن "التنظيم الديناميكي والتمثيل الغذائي للالتهام الذاتي" - في ورقة نُشرت الآن في المجلة تقارير الخلية.
السيطرة على الالتهام الذاتي
نوعان من الالتهام الذاتي للتحكم في الإنزيم في الخلايا: أحدهما هو بروتين كيناز المنشط AMP (AMPK) ، والآخر هدف للثدييات من الراباميسين (mTOR).
تستخدم علاجات بعض أنواع السرطان بالفعل الأدوية التي تؤدي إلى تنشيط AMPK أو mTOR المستهدف ، كما يتم فحصها لاستخدامها في علاجات السرطان الأخرى.
لهذه الأسباب ، يوضح ميرسر ، "من المهم فهم كيفية تأثيرها على مسار بقاء الخلايا السرطانية."
تحتوي كل خلية على وحدات طاقة صغيرة تسمى الميتوكوندريا التي تنتج الطاقة للخلايا. يحدث إنتاج الطاقة في الميتوكوندريا على عدة مراحل ، يتضمن كل منها مركبًا بروتينيًا. تستخدم المرحلة الأولى واحدًا يسمى مجمع الميتوكوندريا I.
يمكن للأشخاص الذين يعانون من نقص في المركب أن يصابوا بالعديد من المشكلات الصحية ، بما في ذلك بعض المشكلات التي تؤثر على القلب والكبد والدماغ والأعصاب.
أثبتت ميرسر وزملاؤها أن مركب الميتوكوندريا الأول يلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في تحفيز الالتهام الذاتي وزيادته وتنظيم مدته.
منع وتعزيز الالتهام الذاتي
وجد العلماء أن الأخطاء الجينية في مركب الميتوكوندريا منعت الالتهام الذاتي الناتج عن مثبطات mTOR. كما أظهروا كيف كان لعقارين مضادين لمرض السكر - الفينفورمين والميتفورمين - نفس التأثير.
على العكس من ذلك ، كان من الممكن زيادة الالتهام الذاتي باستخدام طرق "تزيد من التمثيل الغذائي للميتوكوندريا ،" لاحظ المؤلفون.
بشكل عام ، تكشف الدراسة عن رؤى جديدة حول الدور الديناميكي لعملية التمثيل الغذائي للخلايا في الالتهام الذاتي وتقترح ، وفقًا لميرسر ، "استراتيجيات علاجية جديدة للسرطان ، وأمراض التنكس العصبي ، وأمراض الميتوكوندريا."
تم إجراء معظم العمل لاكتشاف كيفية تأثير التمثيل الغذائي على الالتهام الذاتي وكيفية استخدامه لزيادة أو تقليل العملية باستخدام الخلايا المستنبتة.
إنه يعتمد على عمل سابق قام به أحد أعضاء الفريق ، الذي اكتشف أنه في حين أن تثبيط mTOR يمكن أن يعالج سرطان الكبد ، فإنه يزيد أيضًا من الالتهام الذاتي.
"تُظهر بياناتنا أهمية التمثيل الغذائي في تنظيم الالتهام الذاتي ، وزيادة فهمنا للأدوية ذات الصلة سريريًا والمهمة للسرطان ، واقتراح استراتيجيات جديدة لزيادة أو منع الالتهام الذاتي."
كارول ميرسر
