اكتشاف جديد قد يحمي البشر من الإجهاد الأيضي

تتعرض جميع الحيوانات، بما فيها البشر، للإجهاد، ليس الإجهاد الناتج عن القلق بشأن سداد الفواتير، بل الإجهاد الأيضي الناجم عن الجوع أو السمنة أو العدوى البكتيرية.

عندما نكون في حالة إجهاد بيولوجي، تحدث استجابات وقائية في الميتوكوندريا، المسؤولة عن إنتاج الطاقة في كل خلية من خلايانا، للتكيف مع الإجهاد وتوفير الطاقة اللازمة للبقاء على قيد الحياة.

ماذا يحدث عند الإجهاد؟

عندما تُرهق الميتوكوندريا بالإجهاد، تعجز عن إنتاج طاقة كافية لبقاء الخلايا، ويبدأ الجسم بالتوقف عن العمل.

يقوم البروفيسور روجر بوكوك، من معهد اكتشاف الطب الحيوي بجامعة موناش، بدراسة خليتين عصبيتين في دماغ دودة مجهرية، Caenorhabditis elegans، منذ ما يقرب من عقدين من الزمن، لأنه - ربما بشكل مفاجئ - لديه جينوم مشابه جدًا للبشر.

تكشف أحدث دراسة لفريقه، والتي نُشرت في مجلة PNAS، عن آلية في Caenorhabditis elegans حيث يمكّن الاستشعار البيئي بواسطة خليتين عصبيتين فقط هذه الحيوانات من "التنبؤ" و"تهيئ" استجابة الإجهاد الميتوكوندري الجهازية.

بحسب البروفيسور بوكوك، تُعدّ هذه الدراسة من الدراسات القليلة التي كشفت أن استشعار البيئة يمكن أن يُحفّز استجابة وقائية في الميتوكوندريا في جميع أنحاء الجسم، وبالتالي، فإن استشعار المؤثرات الخارجية (مثل الطعام والسموم) قد يُنبئ بموعد حدوث الإجهاد الأيضي ويُهيّئ الجسم لمواجهة التحديات الأيضية الناتجة.

يؤدي الإجهاد إلى طي البروتينات بشكل غير مناسب داخل الميتوكوندريا، مما يعيق إنتاج الطاقة - وهي الخطوة الأولى في سلسلة من الأحداث التي تؤدي إلى العواقب البيولوجية للإجهاد الأيضي، مثل الالتهاب المزمن ومقاومة الأنسولين.

تستشعر خليتا دماغ الدودة اللتان يدرسهما البروفيسور بوكوك وفريقه مستويات ثاني أكسيد الكربون والأكسجين في البيئة.

ووفقًا للبروفيسور بوكوك، عندما تعجز هاتان الخليتان، اللتان تتشابهان وظيفيًا مع الجسم السباتي في البشر، عن استشعار وجود ثاني أكسيد الكربون، تُحفَّز الميتوكوندريا في جميع أنحاء الجسم على "توقع" الاستجابة للمواقف الضاغطة.

وقال: "إن معرفة وجود خلايا عصبية في هذه الدودة الخيطية تؤدي نفس الوظيفة لدى البشر - والتي يمكنها حرفياً التنبؤ بالإجهاد الأيضي والحماية منه - لديها القدرة على تطوير أدوية يمكنها أيضاً الحماية من الإجهاد الأيضي".