כאשר הם פצועים, לתאים יש תגובות מוסדרות היטב לקידום ריפוי. אלה כוללים תהליך הרס עצמי שנערך לאורך זמן המנקה תאים מתים ופגומים וכן תופעה שזוהתה לאחרונה יותר המסייעת לתאים ישנים לחזור למה שנראה כמצב צעיר יותר כדי לעזור לגדל רקמות בריאות.
כעת, מחקר חדש בעכברים בהובלת חוקרים בבית הספר לרפואה באוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס ובמכללת ביילור לרפואה מגלה תהליך טיהור סלולרי שלא היה ידוע שעלול לעזור לתאים פצועים לחזור למצב דמוי תאי גזע במהירות רבה יותר. החוקרים כיבו את התגובה שזה עתה התגלתה קתרטוציטוזיס, כשהם נוטלים ממילות שורש יווניות שמשמעותן ניקוי סלולרי.
פורסם ברשת בכתב העת דוחות תאים, המחקר השתמש במודל עכבר של פגיעה בבטן כדי לספק תובנות חדשות כיצד התאים נרפאים, או לא מצליחים לרפא, בתגובה לנזק, כגון זיהום או מחלה דלקתית.
לאחר פציעה, תפקידו של התא הוא לתקן את הפציעה הזו. אבל המכונות הסלולריות הבוגרות של התא על ביצוע עבודתו הרגילה נכנסת בדרך. אז, ניקוי סלולרי זה הוא דרך מהירה להיפטר מאותה מכונות, כך שהיא יכולה להפוך במהירות לתא קטן ופרימיטיבי המסוגל להתפשט ולתקן את הפציעה. זיהינו תהליך זה בדרכי העיכול, אך אנו חושדים שהוא רלוונטי גם ברקמות אחרות. "
ג'פרי וו. בראון, ד"ר דוקטור
בראון השווה את התהליך ל"הקאות "או לטייל בפסולת שמוסיפה למעשה קיצור דרך, עוזרת לתא התאים ולהתמקד בצמיחה מחודשת של רקמות בריאות מהר יותר ממה שהוא יכול היה להיות אם הוא יכול רק לבצע השפלה של פסולת הדרגתית ומבוקרת.
בדומה לקיצורי דרך רבים, זה כולל חסרונות פוטנציאליים: לדברי החוקרים, קתרטוציטוזיס מהירה אך מבולגנת, מה שעשוי לעזור לשפוך אור על האופן בו תגובות הפציעות יכולות להשתבש, במיוחד בהגדרת פגיעה כרונית. לדוגמה, קתרטוציטוזיס מתמשכת בתגובה לזיהום היא סימן לדלקת כרונית ולנזק תאים חוזר ונשנה המהווה קרקע גידול לסרטן. למעשה, הבלגן המפוצץ של פסולת סלולרית שנפלה הנובע מכל הקתרטוציטוזיס עשוי להיות גם דרך לזהות או לעקוב אחר סרטן, לדברי החוקרים.
תהליך סלולרי חדשני
החוקרים זיהו את קתרטוציטוזיס בתגובת פגיעה מחודשת חשובה בשם Paligenosis, שתוארה לראשונה בשנת 2018 על ידי המחבר הבכיר של המחקר הנוכחי, ג'ייסון סי מילס, MD, PhD. כעת במכללת ביילור לרפואה, מילס החל בעבודה זו בזמן שהיה חבר סגל בחטיבה לגסטרואנטרולוגיה ברפואה וושו ובראון היה חוקר פוסט -דוקטורט במעבדה שלו.
בפליגנוזה, תאים פצועים מתרחקים מתפקידיהם הרגילים ועוברים תהליך תכנות מחדש למצב לא בוגר, מתנהגים כמו חלוקת תאי גזע במהירות, כפי שקורה במהלך ההתפתחות. במקור, החוקרים הניחו כי הפירוק של מכונות סלולריות כהכנה לתכנות מחדש זו מתרחש לחלוטין בתוך תאים סלולריים הנקראים ליזוזומים, שם פסולת מתעכלת בתהליך איטי ומכיל.
עם זאת, מההתחלה, החוקרים הבחינו בפסולת מחוץ לתאים. בתחילה הם ביטלו את זה כלא חשוב, אך ככל שהם ראו פסולת חיצונית יותר במחקרים המוקדמים שלהם, כך החום החום יותר לחשוד שמשהו מכוון קורה. הוא ניצל מודל של פגיעה בבטן בעכבר שהפעיל את התכנות מחדש של תאים בוגרים למצב תאי גזע בבת אחת, מה שהופך את התגובה "הקאות" – שקורה כעת בכל תאי הקיבה בו זמנית – הייתה תכונה של פליגנוזה, לא באג. במילים אחרות, תהליך הקאות לא היה סתם שפיכה מקרית פה ושם אלא תאי דרך סטנדרטיים שזוהו לאחרונה, התנהגו בתגובה לפגיעה.
למרות שהם גילו שקטרוציטוזיס מתרחשת במהלך פליגנוזה, החוקרים אמרו כי תאים עשויים להשתמש בקטרוציטוזיס כדי לפסול במצבים אחרים, מדאיגים יותר, כמו לתת לתאים בוגרים את היכולת להתחיל להתנהג כמו תאים סרטניים.
החיסרון לצמצום
בעוד שתהליך הקתרטוציטוזיס שזה עתה התגלה עשוי לעזור לתאים שנפגעו להמשיך דרך פליגנוזה ולהתחדש ברקמות בריאות במהירות רבה יותר, הסחר מגיע בצורה של מוצרי פסולת נוספים העלולים לתדלק מצבים דלקתיים, מה שמקשה על פגיעות כרוניות כדי לפתור ולתאם עם סיכון מוגבר להתפתחות סרטן.
מילס אמר כי "בתאי הקיבה הללו, פליגנוזה – היפוך למצב תאי גזע לריפוי – הוא תהליך מסוכן, במיוחד כעת, לאחר שזיהינו את הצמצום הפוטנציאלי לדלקת של קתרטוציטוזיס בתוכו. "תאים אלה בקיבה הם בעלי חיים ארוכי שנים, ותאים מזדקנים רוכשים מוטציות. אם תאים מוטציה מבוגרים רבים חוזרים למצבי תאי גזע במאמץ לתקן פגיעה – ופגיעות לעתים קרובות גם דלקת דלקת, כמו במהלך זיהום – יש סיכון מוגבר לרכישת, להנציח ולהתרחב מוטציות מזיקות המובילות לסרטן ככל שתאי הגזע מתרבים."
יש צורך במחקר נוסף, אך המחברים חושדים שקתרטוציטוזיס יכולה למלא תפקיד בהנצחת הפציעה והדלקת ב הליקובקטר פילורי זיהומים במעיים. ח. פילורי הוא סוג של חיידקים הידועים כדביקים ופוגעים בקיבה, הגורם לכיבים ומגביר את הסיכון לסרטן הקיבה.
הממצאים יכולים גם להצביע על אסטרטגיות טיפול חדשות לסרטן הקיבה ואולי סרטן GI אחר. משתף הפעולה של חום ורפואה וושו קוסיק ק. DAS, MD, פרופסור חבר לרפואה, פיתחו נוגדן הנקשר לחלקים מהפסולת התאית שנפלטו במהלך קתרטוציטוזיס, ומספק דרך לגלות כאשר יתכן שתהליך זה יתרחש, במיוחד בכמויות גדולות. באופן זה, קתרטוציטוזיס עשויה לשמש כסמן של מדינות טרום סרטניות שיכולות לאפשר גילוי וטיפול מוקדם.
"אם יש לנו הבנה טובה יותר של התהליך הזה, נוכל לפתח דרכים לעזור לעודד את תגובת הריפוי ואולי, בהקשר של פגיעה כרונית, חוסם את התאים הפגומים העוברים קתרטוציטוזיס כרונית מתרומה להיווצרות סרטן", אמר בראון.
