ניחוחות הוופלים מצדי דרכים עמוסים, ארונות בשר שבורים ומראות פשע מטריפים; זה סירחון החתימה של בשר נרקב. מחקרים חדשים טוענים כי למרות הארומה המגונה, התרכובת הכימית עשויה לשרת מטרה חשובה בגוף האדם החי.
המתחם, המכונה putrescine, מעביר מתג בתאי חיסון מסוימים המסייע להם לזלול רקמות מתות בגוף, כך עולה ממחקר חדש שפורסם באינטרנט ב -30 בינואר בכתב העת Cell Metabolism. זה, בתורו, יכול לעזור לגוף להימנע ממחלות לב.
החוקרים חקרו תאים אנושיים ועכבריים, כמו גם עכברים חיים, כדי לחשוף כיצד תאי החיסון המתרסקים בגוויות, המכונים מקרופאגים, רוקחים פוטרסקין מהשרידים המעוכלים מסתובבים בבטן שלהם.
אם אספקת הפוטרצ'ינה שלהם קצרה, מאקרופאגים נאבקים בצריכת תאים נוספים, ומשאירים גוויות להיערם, להישבר ולהזריק חומרים מזיקים לגוף. רקמות מתות שדולפות חומרים רעילים עלולות לעורר דלקת ולתרום למחלות, כולל טרשת עורקים, בהן הצטברות פלאק שומני בעורקים ויכולה להתפרץ, לעורר התקפי לב או שבץ מוחי.
התאים הדולפים וה"נקרוטיים "הללו הם" באמת סימן ההיכר של מה שמבדיל נגעים אטרסקלרוטיים יחסית שפירים מאלו הגורמים למחלות. " אמר לייב מדע. טבאס הוסיף כי יום אחד מהפוטרשינים הוא רק אחד מחברי צוות משק הבית בגוף, אך הבנת תפקידו בניקוי הסלולר יכולה יום אחד לסייע לרופאים בטיפול בטרשת עורקים ובמחלות רבות אחרות כמו מחלות אוטואימוניות וסרטן.
"היכולת של מקרופאגים לאכול מספר תאים מתים כל אחד היא חשובה מאוד להימנעות מבעיות אלה", אמר. מיליארדים מוערכים, "אם לא טריליון," של תאים מתים בגופנו מדי יום, מה שהופך את ניקוי הגוויות למרכיב קריטי לחלוטין בבריאותנו היומיומית. "הבסיס למחקר זה היה להבין מה קורה לאחר שאוכל את התא הראשון שמת", אמר טבאס.
מזנון גוויות
תהליך פינוי התאים המתים מהגוף נקרא efferocytosis, מונח הנגזר מהביטוי הלטיני "לשאת אל הקבר", על פי הצהרה המתארת את המחקר החדש. מקרופאגים מצטיינים בגלימה ועיכול של גוויות סלולריות. תאים אחרים מסייעים בהסרת רקמות גוססות וחולות בעת הצורך, אך מקרופאגים מתפרנסים מהפסולת התאית.
לעתים קרובות, מקרופאג בודד צריך לנקות עשרות תאים, אם לא יותר, בכדי להמשיך לנהל את השפעת הזיהום בצורה חלקה, אמר ד"ר ניקולס ליפר, פרופסור לכירורגיה בכלי הדם בבית הספר לרפואה באוניברסיטת סטנפורד, שלא היה מעורב במחקר. אבל איש לא ידע כיצד מקרופאג בודד יכול לקחת עומס עבודה כזה. "זה תמיד היה תעלומה," אמר.
Leeper התעלומה יכולה להיות קריטית לטיפול באנשים עם טרשת עורקים, אמר Leeper ל- Live Science. עדויות מצביעות על כך שפגיעת דם מתרחשת בליקוי בעורקים חולים, ומשאירה את לוח ההרכבה להיות יציב ודולף, כך עולה מסקירת 2017 בכתב העת Circulation. ברגע שפרץ רובד, פרצו החלבונים המתחברים בתוך המבנה ומסמנים לצבא טסיות דם להרכיב במקום. טסיות הדם טופלות את הקרע כפצע שצריך להיווצר, אך למעשה טסיות הדם טסות את העורק, מה שמוביל לשבץ מוחי, התקף לב או דום לב פתאומי.
"זה תקע הטסיות שמכניס אותנו", ציין טבאס. השבת אפילוציטוזיס לרמות בריאות יכולה תיאורטית למנוע מוות של רקמות וקריעת רובד, אך על המדענים להבין תחילה עד כמה מקרופאגים תפקודיים מלאים צורכים כל כך הרבה תאים.
אז טאבס ועמיתיו ערכו מסיבת ארוחת ערב למקרופאגים אנושיים, עם מזנון של תאים מתים.
כדי לתפוס ארוחה, מקרופאגים משתמשים בחלבון הנקרא Rac1 כדי לבנות חוטים חוטים המשתרעים מגוף התא שלהם. החוטים נצמדים אל גוויות הסלולר ומגלגלים אותם למקרופאג, שם התאים שנפטרו מתפרקים לחלקיהם המרכיבים. תוך כדי צריכת החטיף הזה, המקרופאג מעכל גם חלק מחלבוני ה- Rac1 שלו. צריך להחיות את ה- Rac1 הנותר לפני שהמקרופאג יוכל לסעוד ארוחה נוספת, מצא הצוות - אך ראשית, התא דורש משהו כדי לעורר את התיאבון.
מסתבר שהארוחה הראשונה שנטרפה על ידי מקרופאג מסייעת לדרבן את התא לאכול יותר ויותר. חלבונים בתאים המתים מתפרקים לחומצות אמינו בודדות, כולל אחת המכונה ארגינין. אנזים תופס את הארגינין, הופך אותו למולקולה הנקראת אורניטין ואז מעביר את המוצר לאנזים שני. Ornithine הופך ל putrescine, אשר, בתורו, מפעיל תגובת שרשרת שמניעה את כל Rac1 שנותר לדפדף באוברדרייב ולבנות נימים בצורה יעילה יותר מבעבר. ה- Rac1 המהולל מאפשר למקרופאג להמשיך אחרי אוכל נוסף.
רתימת מקרופאגים רעבים
הצוות ניסה לחסום את ייצור הפוטרצ'ין במקרופאגים אנושיים ובעכבריים ומצא כי התאים כבר לא יכולים לצרוך ארוחות מרובות בישיבה אחת. החוקרים תהו כמה רמות putrescine נמוכות עשויות לתרום לטרשת עורקים. במודל עכבר של המחלה, הצוות מצא כי בעלי חיים עם תסמינים מתקדמים חסרים מרכיב מפתח בפס הייצור של putrescine: האנזים שהופך ארגינין לאורניטין, המכונה ארגינזה -1.
בניסיון לטפל בבעלי החיים, הצוות הוסיף מינונים נמוכים של פוטרסקין ישירות למי השתייה של בעלי החיים. (כשהוא מומס ונמסר במינונים נמוכים, התרכובת העל-מסריחה כבר לא מפטירה ריח פוגעני.) לאחר הטיפול נראה כי מקרופאגי העכבר צורכים תאים בצורה יעילה יותר, ולוחות בעלי החיים החלו להתכווץ.
כדי לחבר את הנקודות מעכברים לבני אדם, הצוות מדגם מקרופאגים מאנשים עם טרשת עורקים מוקדמת ומתקדמת וציין דפוס דומה: מקרופאגים מאלה עם המחלה המתקדמת יותר היו מצוידים בפחות arginase-1. בהתחשב בכך שהיווצרות של פוטרסקין פועלת באופן דומה מאוד בעכברים ובבני אדם, באופן תיאורטי, טיפולים המניפולציות על היווצרות זו עלולים לטפל בטרשת עורקים.
טבאס אמר כי "לא הייתי דוחף putrescine כטיפול", ספציפית, אך ניתן היה לפתח טיפולים אחרים כדי להגביר את הניתוח בדרכים אחרות. במינונים גבוהים, פוטרסקין יכול להיות רעיל לאנשים ובעלי חיים ולגרום למצוקות במערכת העיכול, אמר. הנקודה העיקרית היא שאירוציטוזיס, כשנפרשת כראוי, מסייעת לשמירה על בריאות האדם ולמניעת מחלות.
יתכן כי "אפשר לגרום להמרה של תאים למצב שיגרום ליותר אברוציטוזיס ותיקון עורקים פגועים", אמר ד"ר אירה גולדברג, מנהל החטיבה לאנדוקרינולוגיה, סוכרת ומטבוליזם ב- NYU Langone Health. מדע באימייל. גולדברג, שלא היה מעורב במחקר החדש, אמר כי "חשוב יותר שתהליך זה יהיה דומה לזה שמתרחש במצבים אחרים שמתו תאים."
לדוגמה, מחקרים מצביעים על כך שהאירוציטוזיס משתבשת במחלות אוטואימוניות כמו זאבת, בהן תאים מתים מצטברים בבלוטות הלימפה ומשבשים את תפקוד תאי החיסון. תאי סרטן נמנעים מאכילה של מקרופאגים על ידי שליחת אותות "אל תאכלו אותי" כביכול, ולכן הגברת השפעת יתר באתרי הגידול יכולה לשמש סוג ממוקד לטיפול בסרטן. עם זאת, לעת עתה, תובנה לגבי תאי רחם יכולה לסמן "התקדמות משמעותית" בטיפול במחלות לב, אמר ליפר.
Leeper אמר כי "לא ניתן להפריז בחשיבותו של מסלול הקשור למחלות לב וכלי דם. בעיקרון כל המבוגרים בעולם המערבי סובלים מטרשת עורקים כלשהי". מכות יכולות להתפתח כבר בגיל ההתבגרות, אמר. ליפר עצמו פיתח לאחרונה תרופה המסייעת למקרופאגים להכיר ולאכול תאים גוססים בעכברים עם טרשת עורקים. כאשר המדענים ממשיכים לחשוף את התגובות הכימיות השונות הכרוכות בהשפעת השפעות, מפתחי התרופות יכולים ללמוד לקדם את התהליך באמצעות טיפולים שונים.
ליפר אמר כי קו המחקר יכול ביום מן הימים לגרום לטיפולים המתייחסים ל"כמה מהרוצחים הבכירים בעולם ".
