نقش کلیدی گلوتاتیون در ابتلا به برخی از بیماری‌ها کشف شد!

به گزارش مجله خبری نگار/برنا،پژوهشگران دانشگاه راکفلر در مطالعه‌ای تازه نشان دادند آنتی‌اکسیدان گلوتاتیون علاوه بر نقش‌های شناخته‌شده در تضمین تاخوردگی صحیح پروتئین‌ها در سلول نقشی اساسی ایفا می‌کند؛ یافته‌ای که می‌تواند درک جدیدی از بیماری‌هایی مانند سرطان و اختلالات عصبی ارائه دهد.

به گزارش physics org، کیوانچ بیرسوی و تیم تحقیقاتی او در آزمایشگاه تنظیم متابولیسم و ژنتیک دانشگاه راکفلر، در ادامه پژوهش‌های چند سال اخیر خود به بررسی عملکرد‌های گسترده گلوتاتیون پرداختند. این مولکول پیش‌تر به‌عنوان یکی از اجزای حیاتی بدن در حذف رادیکال‌های آزاد، ترمیم آسیب‌های سلولی، تنظیم سطح آهن و تعامل با میتوکندری (مرکز تولید انرژی سلول) شناخته شده بود.

نتایج جدید که در نشریه Nature Cell Biology منتشر شده نشان می‌دهد گلوتاتیون نقش مهمی در عملکرد شبکه آندوپلاسمی (ER) دارد؛ اندامکی درون سلول که مسئول تولید و تاخوردگی پروتئین‌هاست. پژوهشگران در این مطالعه یک تنظیم‌کننده کلیدی وابسته به گلوتاتیون در ER شناسایی کردند که مانند یک ویراستار مولکولی عمل کرده و از تاخوردگی صحیح پروتئین‌ها اطمینان حاصل می‌کند.

تعادل حساس برای عملکرد صحیح سلول

پژوهشگران دریافتند عملکرد صحیح شبکه آندوپلاسمی به حفظ تعادل دقیقی از اشکال مختلف گلوتاتیون وابسته است. برخلاف میتوکندری که در آن فرم احیاشده گلوتاتیون غالب است محیط ER به حالت اکسیدشده نیاز دارد. در این فرآیند مولکول اکسیدشده گلوتاتیون (GSSG) از سیتوزول وارد ER شده و فرم احیاشده (GSH) از آن خارج می‌شود.

بر اساس یافته‌ها، یک ناقل پروتئینی به نام SLC ۳۳ A ۱ مسئول تنظیم این تعادل است. مطالعات ساختاری نشان داد این پروتئین به‌طور مستقیم در انتقال GSSG نقش دارد و نسبت مناسب میان GSSG و GSH را حفظ می‌کند؛ نسبتی که برای عملکرد صحیح سیستم کنترل کیفیت پروتئین‌ها ضروری است.

به گفته پژوهشگران اگر این تعادل برهم بخورد و GSSG بیش از حد تجمع یابد آنزیم‌های کلیدی در فرآیند کنترل کیفیت پروتئین‌ها مختل شده و در نتیجه پروتئین‌های نادرست تاخورده در ER تجمع پیدا می‌کنند. این وضعیت در نهایت می‌تواند به مرگ سلولی منجر شود.

پیامد‌ها برای بیماری‌های عصبی و سرطان

این مطالعه همچنین ارتباط این سازوکار با برخی بیماری‌های جدی را روشن می‌کند. یکی از این بیماری‌ها سندرم هوپکه-برندل است؛ یک اختلال شدید عصبی-رشدی که پیش‌تر با جهش در ژن تولیدکننده SLC ۳۳ A ۱ مرتبط دانسته شده بود. اکنون پژوهشگران معتقدند اختلال در تعادل گلوتاتیون در ER می‌تواند عامل اصلی بروز این بیماری باشد.

علاوه بر این یافته‌ها پیامد‌های مهمی برای درمان برخی سرطان‌ها به‌ویژه سرطان‌های ریه مرتبط با جهش در ژن KEAP ۱ دارد.

به گفته محققان این سلول‌های سرطانی به سطوح بالای گلوتاتیون وابسته‌اند و مهار ناقل SLC ۳۳ A ۱ می‌تواند با ایجاد اختلال در این تعادل، به مرگ سلول‌های سرطانی منجر شود.

افق‌های جدید در زیست‌شناسی سلولی و درمان

پژوهشگران تاکید می‌کنند این مطالعه نشان می‌دهد درک نحوه انتقال متابولیت‌ها درون سلول و میان اندامک‌ها می‌تواند اصول بنیادین جدیدی از زیست‌شناسی سلولی را آشکار کند و مسیر‌های تازه‌ای برای توسعه درمان‌های هدفمند فراهم سازد.

در مجموع این یافته‌ها نه‌تنها نقش حیاتی گلوتاتیون در حفظ عملکرد صحیح سلول را برجسته می‌کند بلکه می‌تواند زمینه‌ساز توسعه راهکار‌های نوین درمانی برای طیف وسیعی از بیماری‌ها از اختلالات عصبی تا سرطان باشد.