قد تحمي البوليامينات الخلايا من تراكم الحديد السام عن طريق إبقاء الحديد التفاعلي تحت السيطرة.
يحافظ الحديد على حياة الخلايا، ولكن عندما يظل الكثير منه متفاعلًا كيميائيًا، يمكن أن يصبح نفس المعدن مدمرًا. يمكن للحديد الحر الزائد أن يؤدي إلى تفاعلات تدمر الحمض النووي والبروتينات وأغشية الخلايا، مما يخلق مشكلة يجب على الخلايا التحكم فيها باستمرار.
وقد حدد عضو معهد وايتهيد أنكور جاين، وباحث ما بعد الدكتوراه السابق ويتني هنري، وطالب الدراسات العليا بوشكال شارما، جزءًا غير متوقع من نظام الحماية هذا: جزيئات صغيرة تُعرف باسم البوليامينات.
النتائج التي توصلوا إليها، نشرت في المجلة خليةأظهر أن البوليامينات يمكنها ربط الحديد وإبقائه في حالة غير تفاعلية حتى تحتاج الخلايا إلى المعدن. يساعد هذا الاكتشاف في تفسير لغز بيولوجي طويل الأمد حول سبب احتفاظ الخلايا بالبوليامينات بمثل هذه التركيزات العالية بشكل غير عادي.
يكشف العمل أيضًا عن دفاع غير معروف سابقًا ضد سمية الحديد. يمكن لهذه الآلية في نهاية المطاف أن تفيد أبحاث السرطان، حيث قد يساعد الإجهاد المتزايد للحديد على قتل الخلايا السرطانية، وقد توفر أدلة جديدة حول بداية مرض باركنسون، حيث يمكن للطفرات أن تعطل مستويات البوليامين في الخلايا العصبية.
يدرس مختبر جاين في المقام الأول الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وهو الجزيء الذي يحمل المعلومات من الحمض النووي إلى البروتينات المسؤولة عن معظم الوظائف الخلوية. يهتم الباحثون هناك بشكل خاص بكيفية طي الحمض النووي الريبي (RNA)، أو اختلاله، أو تكوين كتل داخل الخلايا في بعض الأحيان.
ركز جاين وشارما في الأصل على البوليامينات لأن هذه الجزيئات ترتبط بالحمض النووي الريبي (RNA) وتؤثر على بنيته. لكن وفرتها تشير إلى دور آخر. تعد البوليامينات من بين الجزيئات الصغيرة الأكثر وفرة داخل الخلايا، حيث تصل إلى تركيزات مماثلة لـ ATP، الذي تستخدمه الخلايا الجزيئية كعملة الطاقة الرئيسية.
مستشعر البوليامين في عضويات الأمعاء. المصدر: بوشكال شارما/ معهد وايتهيديقول جاين، وهو أيضًا أستاذ مشارك في علم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT): “لقد عرفنا أنه بدون البوليامينات، تتوقف الخلايا عن النمو والانقسام”. “لكن وظيفتها الأكثر شهرة لا تتطلب سوى جزء صغير من مستويات البوليامين التي تمتلكها الخلايا بالفعل.”
وأشار الفحص الجيني إلى سمية الحديد
وللتحقق مما يمكن أن تفعله البوليامينات الأخرى، استخدم الباحثون شاشة جينية واسعة النطاق سمحت لهم بفحص الجينوم بأكمله مرة واحدة بدلاً من اختبار الجينات الفردية واحداً تلو الآخر. كان الهدف هو تحديد العمليات الخلوية التي أصبحت ذات أهمية خاصة عندما تتغير تركيزات البوليامين.
برز بروتين واحد. عندما انخفضت مستويات البوليامين، أصبحت الخلايا تعتمد بشكل كبير على GPX4 من أجل البقاء. يحمي GPX4 الخلايا من التفاعلات الكيميائية الضارة التي تشمل الجزيئات الدهنية التي تشكل أغشية الخلايا.
ووجد الباحثون أيضًا أن الخلايا التي تحتوي على عدد أقل من البوليامينات تنتج المزيد من بروتين آخر يعمل كإسفنجة حديدية، حيث يقوم بتخزين المعدن في شكل متمعدن. مجتمعة، تشير هذه القرائن إلى أن البوليامينات نفسها قد تساعد في الحفاظ على استقرار الحديد كيميائيًا ومنعه من أن يصبح سامًا.
ولاختبار هذه الفرضية بشكل مباشر، أنشأ الباحثون جهاز استشعار فلورسنت قادر على قياس الحديد التفاعلي كيميائيا داخل الخلايا الحية. يجعل المستشعر الخلايا تتوهج وفقًا لكمية الحديد التفاعلي التي تحتوي عليها، مما يسمح بمتابعة التغييرات تحت المجهر في الوقت الفعلي.
ثم قاموا بدمج مستشعر الحديد الجديد مع مستشعر آخر تم تطويره مسبقًا لقياس مستويات البوليامين الخلوي. وعندما تم استخدام الاثنين معًا، ظهرت علاقة واضحة: مع انخفاض تركيزات البوليامين، زاد الحديد التفاعلي كيميائيًا.
وقد قدم هذا النمط دليلا مباشرا على أن البوليامينات تساعد في منع تراكم الحديد الخطير داخل الخلايا.
وتشير النتائج إلى مسارات مرضية جديدة
يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف أيضًا في تفسير سبب ظهور نتائج مخيبة للآمال لبعض علاجات السرطان التي تستهدف البوليامينات. غالبًا ما تحتفظ الخلايا السرطانية بمستويات عالية من البوليامينات لدعم النمو والانقسام السريع، وقد تم استكشاف الأدوية المصممة لخفض هذه المستويات كوسيلة لإبطاء نمو الورم. لكن حتى الآن كانت فعاليتها محدودة.
يقول شارما، وهو أيضًا المؤلف الأول للدراسة: “لقد رأينا أنه عندما تنخفض مستويات البوليامين، تعتمد الخلايا على GPX4 لحماية نفسها من سمية الحديد”. “وهذا قد يعني أن الجمع بين الأدوية التي تخفض مستويات البوليامين مع تلك التي تمنع GPX4 قد يكون أكثر فعالية في قتل الخلايا السرطانية من استهداف أي من المسارين وحدهما.”
قد تكون النتائج أيضًا ذات صلة بمرض باركنسون. تم ربط الطفرات في الجينات المشاركة في نقل البوليامينات داخل الخلايا بنوع نادر من مرض باركنسون المبكر، في حين لوحظت منذ فترة طويلة تركيزات عالية بشكل غير عادي من الحديد في أدمغة الأشخاص المصابين بالمرض.
ما إذا كان الحديد الزائد يساهم بشكل مباشر في موت الخلايا العصبية في مرض باركنسون لا يزال غير مؤكد. ومع ذلك، فإن اكتشاف قدرة البوليامينات على عزل الحديد التفاعلي يوفر صلة بيولوجية محتملة بين هذه الملاحظات ويمنح الباحثين وسيلة أخرى للتحقيق.
قد يكون مستشعر الحديد الفلوري الجديد مفيدًا أيضًا بعد هذه الدراسة. ونظرًا لأنه يسمح للعلماء بمراقبة الحديد المتفاعل كيميائيًا داخل الخلايا الحية، فقد يدعم البحث في الشيخوخة والسرطان والتنكس العصبي.
يقول جاين: “هناك الكثير من الاتجاهات المستقبلية الواعدة لهذا العمل”. “من المثير التفكير في كيف يمكن لهذه الأدوات والنتائج أن تساعد في الإجابة على المزيد من الأسئلة حول مسارات المرض وربما تساعد في تصميم علاجات أفضل.”
المرجع: “الحديد العازل للبوليامينات لقمع التصلب الحديدي” بقلم بوشكال شارما، هيذر آر. كيز، ريان بي. مانسيل، جيليان ستارك، لويزا جيرار، كريستالين أوسلر، راشيل أندرسون، سيباستيان مولر، شينيا إيمادا، إيفان س. بيريس، تينزين كونشوك، ميلينيا وايت، بينج بينج يوان، إيمي ديك، لوك فيرو، باولا تي. هاموند، رافائيل رودريغيز، ماريا إيريني بانديليا، ويتني س. هنري وأنكور جاين، 14 أغسطس 2026، خلية.دوى: 10.1016/j.cell.2026.07.040
تم دعم الأبحاث الواردة في هذا البيان الصحفي من قبل المعاهد الوطنية للصحة بموجب المنحة رقم R35GM151111 الممنوحة لـ AJ، والتي مولت 25٪ من تكاليف المشروع. تم تقديم دعم إضافي من قبل مؤسسة Bumpus Foundation وPew Charitable Trusts. المحتوى هو وحده مسؤولية المؤلفين ولا يمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية للمعاهد الوطنية للصحة.
لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.
المصدر الأصلي: scitechdaily.com
تاريخ النشر لدى المصدر: 2026-08-27 03:23:00
كاتب المصدر: Whitehead Institute for Biomedical Research
نُقل هذا المحتوى آلياً من المصدر المشار إليه أعلاه، وتبقى حقوق المحتوى والمعلومات للمصدر الأصلي. قد يخضع النص لمعالجة أو ترجمة آلية قبل النشر.
مشاهدة يكشف العلماء كيف تروض الخلايا أحد أخطر المعادن في علم الأحياء
يذكر بـأن الموضوع التابع لـ يكشف العلماء كيف تروض الخلايا أحد أخطر المعادن في علم الأحياء قد تم نشرة اليوم ( ) ومتواجد على بتوقيت بيروت_ beiruttime ( لبنان ) وقد قام فريق التحرير في برس بي بالتاكد منه وربما تم التعديل علية وربما قد يكون تم نقله بالكامل اوالاقتباس منه ويمكنك قراءة ومتابعة مستجدادت هذا الخبر او الموضوع من مصدره الاساسي.
وختاما نتمنى ان نكون قد قدمنا لكم من موقع Pressbee تفاصيل ومعلومات، يكشف العلماء كيف تروض الخلايا أحد أخطر المعادن في علم الأحياء.
في الموقع ايضا :
- عاجل لبنان: مراسل الميادين في الجنوب: غارة من الطائرات الحربية الإسرائيلية استهدفت بلدة المنصوري في قضاء صور…
- «الشعب الجمهوري» يفتتح معرض «أهلاً مدارس» بنجع حمادي بأسعار مخفضة
- الجزائر: مصرع 12 شخصا جراء حرائق الغابات في 3 ولايات (فيديو)
تابعونا على جوجل نيوز