اكتشف معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حمضًا أمينيًا يساعد الأمعاء على شفاء نفسها

تشير دراسة جديدة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى أن تناول الأطعمة الغنية بالحمض الأميني السيستين يمكن أن يساعد الأمعاء الدقيقة على تجديد وإصلاح نفسها. وجد الباحثون أن السيستين يمكنه تنشيط عملية الإشارات المناعية التي تشجع الخلايا الجذعية على نمو أنسجة معوية جديدة.

هذه القدرة المعززة على التجدد يمكن أن تساعد الجسم على شفاء الأضرار الناجمة عن الإشعاع، وهو أحد الآثار الجانبية الشائعة لعلاجات السرطان. وعلى الرغم من أن الدراسة أجريت على الفئران، إلا أن العلماء يقولون إنه إذا ظهرت نتائج مماثلة على البشر، فإن السيستين الموجود في الطعام أو المكملات الغذائية قد يوفر طريقة جديدة لمساعدة الأمعاء على التعافي بشكل أسرع بعد الإصابة.

يقول عمر يلماز، مدير مبادرة الخلايا الجذعية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وأستاذ مشارك في علم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وعضو في معهد كوخ لأبحاث السرطان التكاملية التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “تشير الدراسة إلى أنه إذا أعطينا هؤلاء المرضى نظامًا غذائيًا غنيًا بالسيستين أو مكملات السيستين، فربما نتمكن من تخفيف بعض العلاج الكيميائي أو الإصابة الناجمة عن الإشعاع”. “الجمال هنا هو أننا لا نستخدم جزيءًا صناعيًا، بل نستغل مركبًا غذائيًا طبيعيًا.”

وقد أظهرت دراسات سابقة أن أنواعًا معينة من الأنظمة الغذائية، بما في ذلك تقييد السعرات الحرارية، يمكن أن تعزز وظيفة الخلايا الجذعية المعوية. ومع ذلك، فإن هذا البحث هو الأول من نوعه الذي يحدد عنصرًا غذائيًا واحدًا يعزز بشكل مباشر قدرة الأمعاء على التجدد.

يلماز هو المؤلف الرئيسي للدراسة، التي نشرت مؤخرا في طبيعة. المؤلف الرئيسي لهذه الورقة هو باحث ما بعد الدكتوراه في معهد كوخ فانغتاو تشي.

النظام الغذائي والتجديد

ومن المعروف أن النظام الغذائي يلعب دورا رئيسيا في الصحة. يمكن أن تساهم الأنظمة الغذائية الغنية بالدهون في الإصابة بالسمنة والسكري وغيرها من الحالات المزمنة، في حين تم ربط الأنظمة الغذائية منخفضة السعرات الحرارية بعمر أطول في العديد من الأنواع. لقد درس مختبر يلماز منذ فترة طويلة كيفية تأثير الأنماط الغذائية المختلفة على تجديد الخلايا الجذعية، وقد أظهر سابقًا أن الأنظمة الغذائية عالية الدهون والصيام قصير المدى يمكن أن يعزز نشاط الخلايا الجذعية بطرق مختلفة.

يقول يلماز: “نحن نعلم أن الأنظمة الغذائية الكلية مثل الأنظمة الغذائية التي تحتوي على نسبة عالية من السكر، والأنظمة الغذائية عالية الدهون، والأنظمة الغذائية منخفضة السعرات الحرارية لها تأثير واضح على الصحة. ولكن على المستوى الدقيق، فإننا نعرف أقل بكثير عن كيفية تأثير العناصر الغذائية الفردية على قرارات مصير الخلايا الجذعية، وكذلك وظيفة الأنسجة وصحة الأنسجة بشكل عام”.

في أحدث أعمالهم، قام فريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بإطعام الفئران وجبات غذائية تحتوي على نسبة عالية من واحد من 20 حمضًا أمينيًا، والتي تعد اللبنات الأساسية للبروتينات. ثم قاموا بتحليل كيفية تأثير كل حمض أميني على نمو الخلايا الجذعية في الأمعاء. أنتج السيستين أقوى تأثير، مما أدى إلى زيادة كبيرة في كل من الخلايا الجذعية والخلايا السلفية (الخلايا غير الناضجة التي تتطور إلى خلايا معوية بالغة).

وكشفت تجارب أخرى أن السيستين يطلق سلسلة من التفاعلات التي تنشط الخلايا المناعية المعروفة باسم خلايا CD8 T. عندما تمتص الخلايا المعوية السيستين من الطعام، فإنها تحوله إلى CoA، وهو عامل مساعد ينتقل إلى البطانة المخاطية للأمعاء. هناك، تقوم خلايا CD8 T بامتصاص CoA، مما يحفزها على التكاثر وإطلاق جزيء إشارة يسمى IL-22.

ويلعب IL-22 دورًا رئيسيًا في تنظيم تجديد الخلايا الجذعية المعوية، لكن حتى الآن، لم يعرف العلماء أن خلايا CD8 T يمكنها إنتاجه. بمجرد تنشيطها، تساعد الخلايا التائية التي تطلق IL-22 على حماية وإصلاح بطانة الأمعاء عند إصابتها.

يقول يلماز: “الأمر المثير حقًا هنا هو أن إطعام الفئران نظامًا غذائيًا غنيًا بالسيستين يؤدي إلى توسع عدد الخلايا المناعية التي لا نربطها عادةً بإنتاج IL-22 وتنظيم الجذع المعوي”. “ما يحدث في النظام الغذائي الغني بالسيستين هو أن مجموعة الخلايا التي تصنع IL-22 تتزايد، وخاصة جزء الخلايا التائية CD8.”

تميل هذه الخلايا التائية إلى التجمع في بطانة الأمعاء، ووضعها في المكان المناسب للاستجابة بسرعة للضرر. لاحظ الباحثون أن تنشيط خلايا CD8 T حدث بشكل رئيسي في الأمعاء الدقيقة، وليس في أي مكان آخر في الجهاز الهضمي، ويرجع ذلك على الأرجح إلى امتصاص معظم البروتين الغذائي هناك.

إصلاح أضرار العلاج الإشعاعي والكيميائي

في الدراسة، أظهرت الفئران التي اتبعت نظامًا غذائيًا غنيًا بالسيستين تحسنًا في إصلاح الضرر الإشعاعي الذي لحق ببطانة الأمعاء. وفي عمل إضافي غير منشور، وجد الفريق أن نفس النظام الغذائي ساعد على التجدد بعد العلاج باستخدام 5-فلورويوراسيل، وهو دواء للعلاج الكيميائي يستخدم عادة لسرطان القولون والبنكرياس والذي يمكن أن يضر أيضًا بالأنسجة المعوية.

يوجد السيستين بشكل طبيعي في العديد من الأطعمة الغنية بالبروتين، بما في ذلك اللحوم ومنتجات الألبان والبقوليات والمكسرات. يمكن للجسم أيضًا أن يصنع السيستين عن طريق تحويل حمض أميني آخر، الميثيونين، في الكبد. ومع ذلك، فإن السيستين المنتج داخليًا يدور في جميع أنحاء الجسم بدلاً من التركيز في الأمعاء كما يفعل السيستين الغذائي.

يقول تشي: “مع نظامنا الغذائي الذي يحتوي على نسبة عالية من السيستين، فإن الأمعاء هي المكان الأول الذي يرى كمية كبيرة من السيستين”.

ما وراء مضادات الأكسدة

يُعرف السيستين منذ فترة طويلة بخصائصه المضادة للأكسدة، لكن هذه الدراسة هي الأولى التي تظهر أنه يساعد أيضًا على تجديد الخلايا الجذعية المعوية. ويستكشف الباحثون الآن ما إذا كان السيستين يمكنه تحفيز التجدد في الأنسجة الأخرى أيضًا. أحد المشاريع الجارية هو اختبار ما إذا كان السيستين يمكنه تعزيز إعادة نمو بصيلات الشعر.

كما أنهم يخططون لمواصلة التحقيق في الأحماض الأمينية الأخرى التي قد تؤثر على تجديد الخلايا الجذعية وصحة الأمعاء.

يقول يلماز: “أعتقد أننا سنكشف عن آليات جديدة متعددة لكيفية تنظيم هذه الأحماض الأمينية لقرارات مصير الخلية وصحة الأمعاء في الأمعاء الدقيقة والقولون”.

تم دعم هذا البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة، ومؤسسة V، وجائزة كاثي وكيرت ماربل لأبحاث السرطان، ومشروع جسر مركز كوخ-دانا-فاربر/هارفارد للسرطان، والاتحاد الأمريكي لأبحاث الشيخوخة، ومبادرة الخلايا الجذعية لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ومنحة دعم معهد كوخ (الأساسية) من المعهد الوطني للسرطان.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily