بروتين جديد ينظم موت الخلايا الحديدية في الأورام والدماغ.. كيف هذا؟

تمكن باحثون في معهد هيلمهولتز ميونيخ، بالتعاون مع زملاء في جامعة توهوكو، من تحديد بروتين أكسدة-اختزال محدد كمنظم أساسي لعملية موت الخلايا المؤكسدة بالحديد.

حظيت عملية موت الخلايا المؤكسدة بالحديد باهتمام كبير بسبب إمكاناتها العلاجية في معالجة السرطانات المقاومة للعلاجات والسرطانات المنتشرة، ومشاركتها في الأمراض العصبية التنكسية.

في حين أن تحسيس الخلايا السرطانية للموت الحديدي يوفر نهجًا واعدًا لمكافحة السرطان، فإن منع الموت الحديدي العصبي قد يساعد في إبطاء تقدم الأمراض العصبية التنكسية مثل الزهايمر والتصلب المتعدد، وبالتالي، يركز البحث على الآليات الخلوية الجديدة التي تحدد في النهاية حساسية الموت الحديدي.

وبحسب ما نشره موقع ميديكال إكسبريس، وجد الفريق أن بروتين بيروكسيدوكسين 6 (PRDX6) يعمل كمنظم أساسي للموت الخلوي الحديدي ويعمل كبروتين حامل للسيلينيوم، ويلعب دورًا أساسيًا في الدفاع الخلوي ضد الإجهاد التأكسدي.

تشير نتائجهم إلى أن بروتين PRDX6 قد يصبح هدفًا مهمًا لعلاج السرطان والأمراض العصبية التنكسية.

نُشرت الدراسة في مجلة Molecular Cell.

كان الفريق بقيادة الدكتور إيكان ميشيما، كبير العلماء في معهد التمثيل الغذائي وموت الخلايا في هيلمهولتز ميونيخ وكلية الدراسات العليا للطب بجامعة توهوكو، والأستاذ ماركوس كونراد من معهد التمثيل الغذائي وموت الخلايا في هيلمهولتز ميونيخ.

السيلينيوم

السيلينيوم، هو عنصر غذائي دقيق ضروري لصحة الإنسان ومكون أساسي للعديد من البروتينات السيلينية.

ومن بين هذه البروتينات، يبرز إنزيم السيلينيوم الغلوتاثيون بيروكسيديز 4 (GPX4)، الذي يلعب دورًا رئيسيًا في منع موت الخلايا الحديدي من خلال حماية الخلايا من أكسدة الدهون الفوسفاتية الضارة.

ركز الفريق على PRDX6 بسبب نشاطه المعروف في مجال البيروكسيديز، والذي يشبه نشاط GPX4.

وعلى الرغم من أن PRDX6 لديه وظيفة بيروكسيديز أضعف نسبيًا، إلا أن الخلايا التي تفتقر إلى PRDX6 أظهرت حساسية متزايدة بشكل ملحوظ للموت الحديدي، وخاصة في الخلايا السرطانية.

واستنادًا إلى هذا الاكتشاف غير المتوقع، اكتشف الباحثون الوظيفة الحاسمة لـ PRDX6 في استقلاب السيلينيوم الخلوي.

بالإضافة إلى العمل كبيروكسيديز، يعمل PRDX6 كبروتين ناقل للسيلينيوم، وهو أمر ضروري لنقل السيلينيوم داخل الخلايا بكفاءة.

يسهل هذا الدور في نقل السيلينيوم دمج السيلينيوم في بروتينات السيلينيوم، وبالتالي تنظيم مستويات GPX4 والتأثير على حساسية موت الخلايا بالحديد.

يوضح ميشيما: "PRDX6 هو بروتين حامل للسيلينيوم، وقد تم طرح فرضية حول هويته الجزيئية منذ فترة طويلة ولكن لم يتم تحديدها".

وقام الباحثون بالتحقيق بشكل أعمق في أهمية PRDX6 في الفئران، حيث أظهروا أن نقص PRDX6 أدى إلى قمع نمو الورم.

بالإضافة إلى ذلك، أظهرت الفئران التي تفتقر إلى PRDX6 انخفاض مستويات السيلينوبروتين في الدماغ، مما يؤكد أهمية PRDX6 في نقل السيلينيوم والحماية العصبية.

تسلط هذه النتائج الضوء على أهمية PRDX6 في بيولوجيا السرطان وصحة الدماغ.

علاج السرطان والأمراض العصبية التنكسية

يفتح هذا الاكتشاف آفاقًا مثيرة لأساليب علاجية جديدة. ونظرًا لأن السرطانات المقاومة للعلاج والسرطانات المنتشرة معرضة بشكل خاص للموت الحديدي، فإن تثبيط PRDX6 في السرطان قد يزيد من حساسية الموت الحديدي، مما يوفر طريقًا جديدًا لعلاج السرطان.

وقال كونراد: "علاوة على ذلك، مع الدور الجديد الذي يلعبه PRDX6 في الحفاظ على مستويات السيلينوبروتين في الدماغ، فإنه يحمل وعدًا لعلاجات الأمراض العصبية التنكسية".