كشفت دراسة نُشرت في مجلة Blood أن السيلينوبروتينات تلعب دورا حاسما في حماية الخلايا الجذعية المكونة للدم من التلف التأكسدي، وأظهرت الدراسة أن تعطيل إنتاج هذه البروتينات يؤدي إلى اضطرابات في تطور الخلايا المناعية وتسريع التغيرات المرتبطة بالشيخوخة، ومع ذلك قد يساعد فيتامين E الغذائي في استعادة هذه الوظائف، مما يفتح الباب أمام استراتيجيات جديدة لمكافحة أمراض الشيخوخة.
كيف تؤثر مضادات الأكسدة على الخلايا المرتبطة بالشيخوخة؟
يُروَّج للعديد من الأطعمة باعتبارها غنية بمضادات الأكسدة، التي تعمل على تحييد أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)—وهي جزيئات نشطة جدا يمكن أن تلحق الضرر بالدهون والبروتينات والحمض النووي داخل الخلايا البشرية، وقد ربطت الدراسات تراكم ROS المفرط بأمراض مرتبطة بالشيخوخة، مثل السرطان، مما يؤكد أهمية الحفاظ على توازن بين الأكسدة ومضادات الأكسدة.
في هذا السياق، أجرى باحثون من جامعة أوساكا باليابان دراسة حديثة لفهم الدور الحيوي للسيلينوبروتينات كمضادات أكسدة، ركزت الدراسة على تأثير تعطيل إنتاج السيلينوبروتينات على أنواع الخلايا المختلفة وعملية تكون الدم (hematopoiesis)—وهي العملية المسؤولة عن تكوين خلايا الدم.
لماذا تعتبر السيلينوبروتينات ضرورية للخلايا الجذعية؟
تحتوي الخلايا البشرية على 25 نوعا مختلفا من السيلينوبروتينات، التي تعمل كإنزيمات مضادة للأكسدة تحول الجذور الحرة الضارة، مثل بيروكسيدات الدهون، إلى أشكال أقل ضررا، وعندما تتراكم بيروكسيدات الدهون، فإنها قد تؤثر سلبا على الخلايا الجذعية المكونة للدم (HSCs)، وهو ما لوحظ في العديد من أمراض الشيخوخة.
السيلينوبروتينات تحمي الخلايا الجذعية وتدعم نضوج الخلايا المناعية
كشفت الدراسة أن تعطيل تخليق السيلينوبروتينات يؤدي إلى ظهور سمات الشيخوخة في الخلايا الجذعية، ونتيجة لذلك، تتعرض الخلايا الجذعية المكونة للدم لضغط تأكسدي يؤدي إلى اكتساب بعض الخلايا المناعية المبكرة (B cell progenitors) خصائص تشبه الخلايا النقوية (myeloid cells).
توضح يومي أوياما، المؤلفة المشاركة في الدراسة:
"لاحظنا أن الخلايا الجذعية المكونة للدم في الأفراد الأكبر سنا غالبا ما تُظهر انخفاضا في إنتاج السيلينوبروتينات. لكن لم يكن واضحا كيف يساهم ذلك في الشيخوخة وما إذا كان من الممكن عكسه، افترضنا أن السيلينوبروتينات تلعب دورا رئيسيا في مكافحة التغيرات المرتبطة بالشيخوخة داخل هذه الخلايا."
ماذا يحدث عند تعطيل إنتاج السيلينوبروتينات؟
لاختبار هذه الفرضية، استخدم الباحثون نموذجا فأريا تم فيه تعطيل أحد الجينات المسؤولة عن إنتاج السيلينوبروتينات (Trsp gene). أظهرت النتائج أن هذا التعطيل أثر بشكل سلبي على الخلايا الجذعية المكونة للدم وخلايا B cells المناعية، بينما لم يكن له تأثير كبير على الخلايا المناعية النقوية.
يشرح هيرومي يامازاكي المؤلف المشارك في الدراسة:
"أحد أبرز نتائج التجربة كان انخفاض أعداد خلايا B lymphocytes بشكل ملحوظ، مما يعني انخفاض كفاءة الجهاز المناعي، كما فقدت الخلايا الجذعية قدرتها على التجدد الذاتي."
ارتباط نقص السيلينوبروتينات بالتغيرات المرتبطة بالشيخوخة
أظهرت النتائج أن تعطيل إنتاج السيلينوبروتينات أدى إلى زيادة نشاط الجينات المرتبطة بالشيخوخة داخل هذه الخلايا، وهو ما يتوافق مع التغيرات التي تحدث في الأمراض المرتبطة بالشيخوخة، وكشفت التحليلات أن السبب الرئيسي لهذه التغيرات هو تراكم بيروكسيدات الدهون، التي تساهم في إعادة برمجة الخلايا المناعية وتحويلها إلى خلايا مناعية ذات خصائص غير طبيعية.
تجربة زرع الخلايا المناعية
أجرى الباحثون تجربة زرع للخلايا المناعية، حيث تم نقل خلايا B progenitors من الفئران التي تعاني من نقص السيلينوبروتينات إلى فئران سليمة تعرضت لإشعاع شديد، وأظهرت النتائج أن هذه الخلايا تحولت إلى خلايا نقوية داخل نخاع العظم، مما يعزز الفرضية بأن نقص السيلينوبروتينات يؤدي إلى اضطرابات في تطور الخلايا المناعية.
يوضح دايشي إينو، المؤلف الرئيسي للدراسة:
"تشير بياناتنا إلى أن فقدان السيلينوبروتينات يؤدي إلى تأثيرات محددة في سلالات الخلايا المناعية، حيث تفقد هذه الخلايا قدرتها على مقاومة بيروكسيدات الدهون المتراكمة أثناء عملية الشيخوخة."
كيف يمكن لفيتامين E أن يساعد في تعويض نقص السيلينوبروتينات؟
كجزء من البحث، أجرى الفريق تجربة تغذية على الفئران التي تعاني من نقص السيلينوبروتينات. كشفت النتائج أن تناول فيتامين E ساعد في حماية الخلايا الجذعية المكونة للدم واستعادة قدرتها على تجديد خلايا B cells المناعية.
تؤكد هذه الدراسة الدور الأساسي للسيلينوبروتينات في دعم التجدد الذاتي للخلايا الجذعية المكونة للدم وتعزيز نضوج خلايا B cells المناعية، وبما أن الفئران التي تعاني من نقص السيلينوبروتينات أظهرت سمات مشابهة للفئران الأكبر سنًا، فإن هذه النتائج تسلط الضوء على أهمية الحفاظ على مستويات صحية من السيلينوبروتينات للمساعدة في مكافحة أمراض الشيخوخة.
