پزشکی بازساختی و سلول‌های بنیادی

 یک مطالعه جدید نشان می دهد که آنزیمی به نام Fic، که نقش بیوشیمیایی آن بیش از ده سال پیش در UT Southwestern کشف شد، به نظر می رسد نقش مهمی در هدایت پاسخ سلولی به استرس داشته باشد.  این یافته ها که در PNAS منتشر شده است، در نهایت می تواند به درمان های جدیدی برای انواع بیماری ها منجر شود.

  آماندا کیسی، دکترا، استادیار زیست شناسی مولکولی و عضو سابق فوق دکترا در آزمایشگاه اورث در UTSW گفت: "ما فکر می‌کنیم که Fic مانند ترموستاتی عمل می‌کند که پاسخ سلول را به عوامل استرس‌زا تنظیم می‌کند. اگر بتوانیم آن ترموستات را کنترل کنیم و آن را در بافت‌های مختلف آنطور که می‌خواهیم تنظیم کنیم، ممکن است روزی بتوانیم پیشرفت برخی بیماری‌ها را کاهش دهیم یا حتی متوقف کنیم." دکتر کیسی این مطالعه را با دکتر کیم اورث، پروفسور زیست شناسی مولکولی و محقق موسسه پزشکی هاوارد هیوز رهبری کرد.

 Fic که در ابتدا در باکتری Vibrio parahaemolyticus شناخته شده بود که باعث مسمومیت غذایی می‌شد، کشف شد و مدت‌ها مورد توجه آزمایشگاه اورث بوده است.  در سال 2009، دکتر اورث و همکارانش اولین مقاله را منتشر کردند که نشان می‌داد Fic در فرآیندی به نام AMPylation دخالت دارد که در آن این آنزیم انتقال یک گروه فسفات و آدنوزین را به پروتئین‌های دیگر تسهیل می‌کند و فعالیت آنها را تغییر می‌دهد.  محققان به زودی دریافتند که حیوانات از کرم گرفته تا انسان نیز دارای آنزیم Fic هستند.

 تحقیقات روی مگس‌های میوه نشان می‌دهدکه این انزیم برای انعطاف‌پذیری و بازیابی استرس مهم است.  مقاله ای که در سال 2018 توسط دکتر اورث و دکتر هلموت کرامر، دکترای علوم اعصاب و زیست شناسی سلولی در UTSW و همکاران منتشر شد، نشان داد که مگس هایی که به طور مداوم در معرض نور روشن قرار می گیرند، که به چشم آنها آسیب می زند، اگر ژن Fic با مهندسی ژنتیک حذف شود آسیب دائمی خواهند دید.  با این حال، نقش این آنزیم در پستانداران نامشخص بود.

 برای پاسخ به این سوال، محققان یک مدل موش بدون ژن Fic را مهندسی کردند.  این حیوانات در ابتدا از همزادان دارای fic قابل تشخیص نبودند و سالم به نظر می رسیدند.  با این حال، زمانی که محققان به مدت 14 ساعت حیوانات را ناشتا نگه داشته و سپس به آنها اجازه دادند به مدت دو ساعت هر چقدر که می‌خواهند غذا بخورند - یک عامل استرس زا برای پانکراس، که قند خون را کنترل می‌کند و آنزیم‌های گوارشی کلیدی تولید می‌کند - خون حیوانات فاقد fic پاسخ استرس بسیار بالاتری نسبت به حیوانات دارای آن نشان داد.  تحقیقات بیشتر نشان داد که یک مسیر مولکولی به نام پاسخ پروتئین بازشده (UPR) - که زمانی فعال می‌شود که سلول‌های تحت استرس نتوانند با تا شدن پروتئین‌های تازه تولید شده همگام شوند - در حیوانات دارای نقص Fic به طور قوی‌تری فعال می‌شود.

 محققان به یافته‌های مشابهی دست یافتند که در مدل‌های موشی، دارویی به نام caerulein مصرف شد که روی لوزالمعده تأثیر می‌گذارد و باعث افزایش خروجی آنزیم‌های گوارشی می‌شود. نتایج بیانگر این بود که در مقایسه با حیوانات دارای Fic و آنهایی که پانکراتیت نداشتند، در حیوانات فاقد fic بیماری به طور قابل توجهی بدتر بود، همراه با UPR به طور قابل توجهی قوی تر.

 دکتر کیسی گفت، جالب توجه است که اگرچه حیوانات دارای fic بهبودی سریع داشتند، اما زخم دائمی در لوزالمعده آنهایی که fic نداشتند ایجاد شد - که نشانه ای از انعطاف پذیری بسیار کمتر در برابر استرس است.

 دکتر اورث اضافه کرد که پاسخ استرس سلولی کنترل نشده و UPR در بسیاری از بیماری ها از جمله سرطان، سندرم متابولیک، تصلب شرایین، دژنراسیون شبکیه و اختلالات نورودژنراتیو مختلف نقش دارد.

 او گفت: «اگر بتوانیم تعیین کنیم که «ترموستات استرس» چگونه تنظیم می‌شود، می‌توانیم آن را در بیماری‌های مختلف که پاسخ به استرس عاملی تعیین کننده است، تنظیم کنیم."
https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221003101714.htm