فهم جديد لآلية تجديد الأنسجة بعد العلاج الإشعاعي

تصف دراسة أجريت على الحيوانات دور بروتين URI في تجديد الأنسجة بعد التعرض لجرعات عالية من الإشعاع من العلاج الإشعاعي

العلاج الإشعاعي أو المعالجة بالإشعاع هي تقنية فعالة لقتل السرطان في الجسم وهي مسؤولة بشكل كبير عن زيادة معدلات البقاء على قيد الحياة للسرطان في العقود الماضية. ومع ذلك، فإن أحد العيوب الرئيسية للعلاج الإشعاعي المكثف هو أنه يؤدي في نفس الوقت إلى إتلاف الخلايا السليمة في الجسم - وخاصة الخلايا المعوية السليمة الضعيفة - لدى المرضى الذين يخضعون لعلاج سرطان الكبد أو البنكرياس أو البروستاتا أو القولون. عادة ما يتم عكس هذه السمية وتلف الأنسجة الناجم عن الإشعاع المؤين بجرعات عالية بعد اكتمال العلاج الإشعاعي، ومع ذلك، يؤدي ذلك في العديد من المرضى إلى مضاعفات مثل اضطراب مميت يسمى متلازمة الجهاز الهضمي (GIS). هذا الاضطراب يمكن أن يقتل الخلايا المعوية، وبالتالي تدمير الأمعاء ويؤدي إلى وفاة المريض. لا توجد علاجات متاحة لـ GIS باستثناء تخفيف أعراضه مثل الغثيان والإسهال والنزيف والقيء وما إلى ذلك.

في دراسة جديدة نشرت في 31 مايو في علوم يهدف الباحثون إلى فهم أحداث وآليات نظم المعلومات الجغرافية بعد التعرض للإشعاع في نموذج حيواني (هنا ، الفأر) لتحديد المؤشرات الحيوية التي يمكن أن تتنبأ بمستويات السمية المعوية بعد تعرض الحيوان للإشعاع الشديد. ركزوا على دور بروتين مرافِق جزيئي يسمى URI (المتفاعل غير التقليدي بريفولدين RPB5) ، الذي لا تزال وظيفته غير مفهومة تمامًا. في وقت سابق المختبر دراسة من قبل نفس المجموعة ، شوهدت مستويات عالية من URI لتوفير الحماية لخلايا الأمعاء من تلف الحمض النووي الناجم عن التعرض للإشعاع. في الدراسة الحالية التي أجريت بإختبارin vivo، تم تطوير ثلاثة نماذج من الفئران الجينية لنظام المعلومات الجغرافية. النموذج الأول كان يحتوي على مستويات عالية من URI المعبر عنها في الأمعاء. في النموذج الثاني ، تم حذف جين URI في ظهارة الأمعاء وتم تعيين النموذج الثالث كعنصر تحكم. تعرضت المجموعات الثلاث من الفئران لجرعات عالية من الإشعاع تزيد عن 10 جراي. أظهر التحليل أن ما يصل إلى 70 في المائة من الفئران في المجموعة الضابطة ماتت بسبب GIS وأن جميع الفئران التي تم حذف جين بروتين URI ماتت أيضًا. لكن جميع الفئران التي كانت في المجموعة التي كانت تحتوي على مستويات عالية من URI نجت من التعرض لجرعة عالية من الإشعاع.

عندما يتم التعبير عن بروتين URI بشكل كبير ، فإنه يثبط على وجه التحديد β-catenin وهو أمر ضروري الأنسجة/ تجديد الأعضاء بعد التشعيع وبالتالي لا تتكاثر الخلايا. نظرًا لأن الضرر الإشعاعي لا يمكن إلحاقه إلا بالخلايا التي تتكاثر ، فلا يظهر أي تأثير على الخلايا. من ناحية أخرى ، عندما لا يتم التعبير عن بروتين URI ، فإن الانخفاض في URI ينشط التعبير c-MYC المستحث بالكاتينين (الجين الورمي) مما يتسبب في تكاثر الخلايا وزيادة قابليتها للتلف الإشعاعي. لذلك ، يلعب URI دورًا رئيسيًا في الترويج تجديد الأنسجة استجابة لجرعة عالية من الإشعاع.

يمكن أن يساعد هذا الفهم الجديد للآليات المتضمنة في تجديد الأنسجة بعد التشعيع في تطوير طرق جديدة للحصول على الحماية من الجرعات العالية من الإشعاع بعد العلاج الإشعاعي. الدراسة لها آثار على مرضى السرطان وضحايا الحوادث التي تنطوي على محطات نووية ورواد الفضاء.

***

{يمكنك قراءة ورقة البحث الأصلية عن طريق النقر فوق ارتباط DOI الوارد أدناه في قائمة المصدر (المصادر) المذكورة}

المصدر (ق)

Chaves-Pérez A. et al. 2019. مطلوب URI للحفاظ على بنية الأمعاء أثناء الإشعاع المؤين. علم. 364 (6443). https://doi.org/10.1126/science.aaq1165