الملايين من البشر يحملون متغيرا وراثيا يدفع الخلايا إلى "الموت المتفجر" دون داع!

اكتشف باحثون تغيرا جينيا موجودا في ما يصل إلى 3% من سكان العالم يزيد من خطر الالتهاب من خلال آلية تسمى "موت الخلايا المتفجر".

وقد تسلط هذه الدراسة الضوء على سبب زيادة احتمالية إصابة البعض بأمراض مثل مرض التهاب الأمعاء أو التعرض لردود فعل مكثفة تجاه الالتهابات البكتيرية مثل السالمونيلا.

وفي كل دقيقة، تموت ملايين الخلايا في أجسامنا عمدا. ويعد موت الخلايا عملية أساسية تحمي أجسامنا من الأمراض عن طريق إزالة الخلايا غير المرغوب فيها أو التالفة أو الخطرة، ومنع انتشار الفيروسات والبكتيريا وحتى السرطان.

ويقول الباحثون إنه على الرغم من وجود أنواع مختلفة من موت الخلايا، فإن "موت الخلايا المتفجر"، والمعروف باسم تنخر الخلايا (أو التنخر) يتميز بشراسته، حيث تنفجر الخلايا بشكل أساسي، ما يطلق إنذارا للخلايا الأخرى في الجسم للاستجابة، إلى وجود الغزاة، ولكنه يمكن أن يؤدي إلى استجابة التهابية مفرطة إذا لم يتم السيطرة عليها.

وفي الآونة الأخيرة، حدد فريق من الباحثين خطأ وراثيا يكبح الخلايا من التنخر. ويقدر الباحثون أن هذا المتغير الجيني، وهو تغيير وحيد القاعدة في الجين الذي يشفر بروتينا يسمى MLKL، يمكن العثور عليه في ما يصل إلى 3% من الناس.

ويقول الباحثون إن MLKL ضروري لتحفيز موت الخلايا الميتة، وهي عملية طبيعية تحمي الجسم من العدوى. ولكن في 3% من سكان العالم يمكن أن يحدث هذا بشكل خاطئ ويؤدي إلى تلف الأنسجة.

ولم يربط الباحثون بعد الجين MLKL بأي مرض معين، على الرغم من أنه بعد تحديد آثاره في مزارع الخلايا والنماذج الحيوانية، فإن الدراسة التي أجراها معهد والتر وإليزا هول للأبحاث الطبية (WEHI) في ملبورن، أستراليا، تقول إنه يمكن أن يزيد من خطر إصابة الأشخاص بالأمراض الالتهابية مثل مرض السكري والتهاب المعدة أو المعاناة من ردود فعل أكثر شدة تجاه العدوى، عندما يقترن بعوامل وراثية وبيئية أخرى.

وأوضحت الدكتورة سارة غارنيش عالمة الأحياء الخلوية في مركز والتر وإليزا هول للأبحاث الطبية، والتي قادت الدراسة: "كل معلومة مثل هذه تساعدنا على جعل الطب الشخصي أكثر واقعية". مضيفة: "بالنسبة لمعظمنا، سيتوقف الجين MLKL عندما يطلب الجسم منه التوقف، ولكن 2 إلى 3 % من الأشخاص لديهم شكل من MLKL أقل استجابة لإشارات التوقف. وعلى الرغم من أن نسبة 2 إلى 3% لا تبدو كبيرة، فعندما تفكر في عدد سكان العالم، فإن هذا يعني الملايين من الأشخاص الذين يحملون نسخة من هذا الجين المتغير".

ويُطلق على المتغير الجيني اسم S132P لاستبدال السيرين (مركب عضوي) بجزيء البرولين 132 من الأحماض الأمينية على طول بروتين MLKL.

في عملهم السابق، حدد الفريق بقيادة جوان هيلدبراند، عالمة الأحياء الخلوية في معهد والتر وإليزا هول للأبحاث الطبية، S132P باعتباره ثالث أكثر المتغيرات البشرية شيوعا في MLKL. وأظهروا أيضا أنه يتراكم بشكل مطرد في أغشية الخلايا حتى تنفجر تلك الخلايا المثقلة، وتنفجر مع جزيئات التهابية تسمى السيتوكينات.

وفي هذه الدراسة، أعاد الباحثون النظر في قاعدة بيانات عالمية لبيانات تسلسل الجينوم ليجدوا أن متغيرات S132P غائبة حتى الآن لدى الأشخاص ذوي الأصول شرق آسيوية، ونادرة في السكان الأفارقة واللاتينيين؛ وأكثر شيوعا عند الأفراد من أصل يهودي أشكنازي.

كما حددوا أيضا اثنين من الناقلات في السجل الأسترالي للأشخاص الذين يعانون من اضطرابات مرتبطة بالمناعة، لكنهم أرادوا فهما أفضل لكيفية تأثير S132P على الاستجابات الالتهابية قبل تحديد أي استنتاجات.

وكشفت التجارب المعملية كيف يعزز S132P تراكم بروتين MLKL في أغشية الخلايا، ما يعزز التنخر. وتمكنت الخلايا ذات المتغير أيضا من تجاوز التعليمات الكيميائية لمنع نشاط MLKL، مع الاحتفاظ بقدرتها على التفجير الذاتي.

وعلاوة على ذلك، أظهرت الفئران المُصممة هندسيا لحمل نسختين غير منتظمتين من MLKL المشابهة للمتغير البشري استجابات مناعية معطلة: فقد تعطلت أنظمة الدفاع عن مسببات الأمراض لديها بسبب أوجه القصور واسعة النطاق في الخلايا المناعية، حيث أظهرت سلائف تلك الخلايا "ميلا معززا لموت الخلايا" عندما تكون مضغوطة.

ولا يحمل معظم البشر نسختين غير منتظمتين من MLKL، ولم تظهر الفئران في الدراسة التي تمتلك نسخة واحدة فقط نفس خطر الإصابة بالتنخر. لذا فإن هذا لا يعني بالضرورة أن الذين لديهم هذه الطفرة محكوم عليهم باعتلال الصحة.

ومن الواضح أن هناك شيئا ما يحدث، ولكن هناك الكثير من العمل الذي يتعين على الباحثين القيام به حتى الآن لفهم كيف يمكن للمراوغات الجينية في MLKL أن تساهم في الحالات الالتهابية لدى البشر.

نشرت الدراسة في مجلة Nature Communications.