يساعد المرضى الذين يعانون من اضطراب خلوي فريد الباحثين على فهم سلسلة من المضاعفات الصحية بشكل أفضل.

لأول مرة ، حدد الباحثون بقيادة جامعة نيوكاسل بالمملكة المتحدة مجموعة من المرضى المصابين بمرض عصبي يفتقرون إلى عملية خلوية حرجة تسمى الالتهام الذاتي. تم نشر العمل اليوم في مجلة نيو انجلاند الطبية.

يقدم هؤلاء المرضى نظرة ثاقبة فريدة عن دور الالتهام الذاتي في فسيولوجيا الإنسان والتي قد يكون لها آثار مهمة على البحث والعلاج في العديد من الحالات ، بما في ذلك التنكس العصبي والسرطان.

الالتهام الذاتي

تحتاج العديد من الخلايا في أجسامنا ، مثل تلك التي تتكون منها دماغنا ، إلى أن تدوم مدى الحياة. تحقيقا لهذه الغاية ، طورت خلايانا طرقا للدفاع عن نفسها. يتضمن هذا عملية تسمى الالتهام الذاتي ، والتي تعني حرفيًا “الأكل الذاتي” ، حيث يتم جمع المكونات المعيبة معًا وإزالتها من الخلية.

هذه العملية مهمة جدًا للجسم ليعمل بشكل صحيح حيث أن تراكم الضرر في الخلايا مرتبط بعدد من الأمراض ، بما في ذلك الخرف.

الالتهام الذاتي هو أيضًا الطريقة التي تُستخدم بها الخلايا للحفاظ على المستويات الغذائية ، وقد اعتبرت منذ فترة طويلة عملية أساسية بناءً على دراسات سابقة أجريت على الفئران المعدلة وراثيًا والتي في حالة عدم وجود الالتهام الذاتي وتموت في غضون 24 ساعة بعد الولادة. وبالمثل ، فإن فشل مسار البلعمة الذاتية عند البشر يعني أن البشر لا يستطيعون البقاء على قيد الحياة.

في الدراسة ، وجد الباحثون أنه في خمس عائلات ، يؤدي التغيير في الجين الرئيسي الضروري للالتهام الذاتي إلى شكل محدد للغاية من الأمراض العصبية. في ظل ظروف استثنائية ، يبدو أن هؤلاء المرضى قد يعيشون حتى مرحلة البلوغ على الرغم من ضعف الالتهام الذاتي وقد تم تحديد هذه المجموعة من قبل الباحثين.

باستخدام أحدث تقنيات تسلسل الحمض النووي ، حدد الباحثون التغييرات في تسلسل جينات ATG7 في 12 مريضًا يعانون من أمراض عصبية من خمس عائلات.

كشف تحليل عينات المرضى من قبل فريق نيوكاسل وزملاؤه في هلسنكي أن الطفرات تسببت في انخفاض أو فقدان كامل لبروتين ATG7. وأعقب ذلك مزيد من الدراسات على خلايا الفئران والخميرة ، مما يؤكد وجود خلل شديد في المدينة الفاضلة.

روب تايلور هو أستاذ في علم أمراض الميتوكوندريا بجامعة نيوكاسل ، ورئيس مختبر تشخيص للميتوكوندريا عالي التخصص في نيوكاسل وعالم إكلينيكي ومستشار في مستشفى نيوكاسل على نهر تاين ، ومؤسسة NHS ، وكبير مؤلفي الأبحاث. “هذا الاكتشاف يتحدى فهم أن البشر لا يمكنهم البقاء على قيد الحياة إذا فشلت خلاياهم في أداء المدينة الفاضلة. ما درسناه هو دراسة للمرضى الذين يحملون تغيرات جينية في جين معين ذاتي التوليد الذاتي هو الدور الحاسم للالتهام الذاتي في نمو الدماغ وأنه يمكن أن يتكيف مع فقدان أحد المكونات الرئيسية “.

كان المرضى منتشرين في جميع أنحاء العالم ، وتم تحديد عائلاتهم في المملكة المتحدة وفرنسا وسويسرا وألمانيا والمملكة العربية السعودية. تم التعرف على عائلة المملكة المتحدة من شمال شرق إنجلترا من خلال برنامج تسلسل التشخيص الممول من مؤسسة Lily Foundation ، المؤسسة الخيرية الرائدة في المملكة المتحدة لأمراض الميتوكوندريا وأكبر ممول خيري لأبحاث الميتوكوندريا في أوروبا. قدم مشروع التسلسل هذا ، الذي تم تطويره بدعم من جامعة نيوكاسل ، تشخيصًا وراثيًا لأكثر من 70 ٪ من العائلات المجندة.

أوضح البروفيسور تايلور: “لقد فحصنا صور التصوير بالرنين المغناطيسي للدماغ ، ورأينا أن نفس المناطق من الدماغ قد تأثرت في جميع المرضى ، وتغيرات تكمن وراء ترنح المرضى والإعاقة الذهنية ، مؤكدة على أهمية الالتهام الذاتي في الدماغ. استند إلى نتائجنا واستمر لتطوير فهم أفضل لآليات التعويض المحتملة “وهذا يعني أنه يمكننا استكشاف إمكانية العلاجات التي تستهدف بشكل خاص هذه المناطق من الدماغ. وقد يلبي هذا النهج يومًا ما الاحتياجات السريرية للأشخاص الذين يعانون من اضطرابات شائعة وحالات ظهور متأخرة مثل مرض الزهايمر والخرف حيث يساهم ضعف الالتهام الذاتي في المرض “.

جاك كوليير هو المؤلف الرئيسي للورقة ، وكطالب دكتوراه في جامعة نيوكاسل ، أجرى تجارب رئيسية بما في ذلك مجهر إلكتروني وفحص مجهري متحد البؤر عالي الدقة iSIM ، بالإضافة إلى التقنيات الجزيئية لدراسة عينات المرضى.

قال: “نظرًا لأن الدراسات السابقة على ATG7 قد أشارت إلى أنه قد يكون ضروريًا لبقاء الإنسان ، فقد فوجئنا بالعثور على تغييرات جينية تؤثر على هذا الجين في المرضى ، خاصة بالنظر إلى أن أعدادهم قد نجت حتى سن البلوغ.

“كان التعرف على العديد من العائلات أمرًا مهمًا للغاية لأنه سمح لنا بفهم كيفية تأثر المرضى بهذا الاضطراب. وباستخدام خلايا من كل عائلة ، أظهرنا أن هؤلاء المرضى غير قادرين على أداء مسار الالتهام الذاتي بشكل صحيح ، مما يضعف دوران البروتين ويؤدي إلى مشاكل في النمو العصبي . “

سوزان * من شمال شرق إنجلترا ، أم لفتاتين مصابتين. تشرح: “أجاب التشخيص الدقيق على سؤال” لماذا “الذي نطرحه منذ 30 عامًا وقدم فهمًا لم نعتقد أبدًا أننا سنحصل عليه. على المستوى العملي ، يساعد في المحادثات مع المهنيين الطبيين والمهنيين وفي المستقبل قد تعلم كيفية مشاركة الخبرات مع الآخرين معها. “من الجيد أيضًا معرفة أن النتائج قد تكون علامة فارقة في بحث جديد يساعد الأشخاص في قضايا أخرى.”

يخطط الباحثون لمواصلة الدراسات المستقبلية مع هذه المجموعة من المرضى حيث يقدمون رؤية فريدة لدور الالتهام الذاتي في فسيولوجيا الإنسان.

###

المرجع: العواقب التنموية للالتهام الذاتي المعيب بوساطة ATG7 في البشر. جاك. J كولير وآخرون. مجلة نيو انجلاند الطبية. http: // www.نجم.غزاله /دوي /كامل/10.1056 /NEJMoa1915722

* تم تغيير الاسم لحماية الخصوصية