کشف توانایی پنهان سلول‌های سرطانی در مواجهه با فشار فیزیکی

01

از 05

چگونگی کشف توانایی پنهان سلول‌های سرطانی

پژوهشگران اسپانیایی تصمیم گرفتند سلول‌های سرطانی را واقعاً تحت فشار قرار دهند. آنها با استفاده از میکروسکوپی پیشرفته که می‌تواند سلول‌ها را تا ضخامت تنها ۳ میکرون فشرده کند، مشاهده کردند که سلول‌های سرطانی زنده واکنشی شگفت‌انگیز از خود نشان می‌دهند.

با کمک رنگ فلورسانس و تصویربرداری زنده، دیده شد که میتوکندری‌های درون سلول‌های HeLa (نوعی سلول سرطانی) هنگام فشرده شدن به سمت هسته سلول مهاجرت می‌کنند و در آنجا مقدار زیادی ATP (مولکول انرژی‌زای سلول‌ها) تولید می‌کنند. این مهاجرت باعث ایجاد حالتی شبیه «هاله» در اطراف هسته می‌شود، گویی که سلول از درون به سمت داخل فرورفته است.

پژوهشگران این پدیده را NAM نام‌گذاری کردند، که مخفف عبارت اسپانیایی “Nucleus-Associated Mitochondria” یا میتوکندری‌های وابسته به هسته است.

دکتر سارا سدلچی، یکی از پژوهشگران این مطالعه گفت: «این یافته نگاه ما به نقش میتوکندری را کاملاً تغییر می‌دهد. این اندام در شرایط اضطراری، مانند فشردگی فیزیکی سلول، بلافاصله وارد عمل می‌شود.»

02

از 05

ATP، انرژی حیاتی برای بقا در لحظه‌های سخت

تحقیقات تکمیلی نشان داد که سلول‌های سرطانی با افزایش سریع ATP، می‌توانند آسیب‌های DNA ناشی از فشارهای مکانیکی را ترمیم کنند. این فشارها هنگام عبور سلول‌ها از رگ‌های خونی باریک یا در حین رشد تومور ایجاد می شوند. توانایی بالای ترمیم DNA به سلول‌های سرطانی کمک می‌کند تا بهتر زنده بمانند و مقاومت بیشتری در برابر شرایط سخت از خود نشان دهند.

03

از 05

بررسی تومورهای سرطانی سینه

پژوهشگران با بررسی نمونه‌های تومور سینه از ۱۷ زن دریافتند که هاله‌های NAM بیشتر در لبه‌های بیرونی تومور دیده می‌شوند تا در بخش مرکزی و متراکم آن دیده شوند. در نگاه اول، این موضوع ممکن است عجیب باشد، اما توضیح ساده‌ای دارد: اگرچه هسته تومور فشرده‌تر است، اما حالت پایدارتری دارد.

در مقابل، لبه‌های تومور، ناحیه‌هایی فعال و مهاجم‌ هستند که سلول‌ها در آنجا باید خود را از میان بافت‌های اطراف عبور دهند، از دیواره رگ‌ها بگذرند و آماده انتشار به سایر نقاط بدن (متاستاز) شوند. در چنین نواحی، عملکردهایی مانند NAM بسیار حیاتی هستند، که سرعت واکنش بالایی دارند.

04

از 05

شبکه‌ای از اکتین‌ها، قفسه‌ای برای میتوکندری‌ها

محققان دریافتند که میتوکندری‌ها توسط ساختاری شبکه‌ای از رشته‌های اکتین در جای خود نگه داشته می‌شوند. زمانی که سلول‌ها با دارویی درمان شدند که اکتین‌ها را از بین می‌برد، اثر NAM ناپدید شد و تولید ATP کاهش یافت.

این موضوع می‌تواند به هدف‌گیری این مسیر در درمان سرطان کمک کند.

05

از 05

آیا این پدیده فقط در سلول‌های سرطانی دیده می‌شود؟

پاسخ منفی است. پژوهشگران معتقد هستند که پدیده NAM فقط مختص سلول‌های سرطانی نیست و در بسیاری از سلول‌های بدن که تحت فشار فیزیکی قرار می‌گیرند، فعال می‌شود.

هرجا که سلول‌ها در معرض فشار باشند به احتمال زیاد یک تقویت انرژی هسته‌ای در جریان است، که از سلامت ژنتیکی آنها محافظت می‌کند. این کشف، لایه‌ای کاملاً جدید از تنظیم زیستی را در سلول‌ها نشان می‌دهد و درک دانشمندان را از بقای سلول‌ها در شرایط استرس شدید دگرگون می‌سازد.