يستخدم العلماء أجهزة الطرد المركزي لاكتشاف الهرمونات
مصر: ايهاب محمد زايد
تهدف طريقة جديدة لعزل السائل خارج الخلية إلى اكتشاف الجزيئات ذات الإمكانات العلاجية التي كانت محجوبة في السابق بواسطة بروتينات وفيرة للغاية الجزر. للعمل بانسجام داخل الجسم ، يجب أن يتواصلوا مع بعضهم البعض ومع الدماغ.
ولكن تحديد الجزيئات المتضمنة في هذا الاتصال على وجه التحديد قد ثبت أنه من الصعب تحديده ، حيث غالبًا ما يتم مزاحمة الجزيئات الحيوية الأخرى الأكثر وفرة بها. توصلت مجموعة من العلماء الآن إلى طريقة أسرع وأسهل للتعرف على هذه الجزيئات ، وفقًا لدراسة نُشرت يوم الجمعة (20 يناير) في دورية Cell Metabolism. يمكن أن تساعد الطريقة الجديدة الباحثين في معرفة كيفية تحدث العضلات تأثيرها والتركيز على البروتينات التي يمكن استخدامها في الأدوية.
يقول كريستوفر نيوجارد ، اختصاصي فيزيولوجيا الجزيئات بالمركز الطبي بجامعة ديوك ولم يشارك في البحث: “الأمر بسيط للغاية”. “بالنسبة إلى المناهج الأخرى لهذا الأمر في الماضي ، يبدو الأمر بسيطًا إلى حد مستحيل تقريبًا.”
يعمل بروس شبيجلمان ، عالم الأحياء الخلوي في معهد دانا فاربر للسرطان بجامعة هارفارد والمؤلف الرئيسي للورقة ، مع زملائه لأكثر من عقد لفهم هرمونات العضلات وإطلاق الدهون أثناء التمرين ، وكيف تتفاعل هذه الهرمونات مع بقية الهرمونات. الجسم. ولكن عندما استخدم مقياس الطيف الكتلي لفحص أنسجة العضلات والدهون بأكملها ، فإن البروتينات الأخرى الأكثر شيوعًا مثل الألبومين (وهو عنصر وفير في الدم) مزاحمة الهرمونات التي كان يبحث عنها.
عرف شبيجلمان ، مع ذلك ، أن هذه الهرمونات تتراكم في السائل خارج الخلية المحيط بالأنسجة بمجرد إفرازها ، واكتشف أنه سيكون قادرًا على فحص الهرمونات عن كثب وربما التعرف على هرمونات جديدة عن طريق عزل هذا السائل خارج الخلية.
كان شبيجلمان قد رأى زملائه في جامعة هارفارد يستخدمون أجهزة طرد مركزي بسرعات بطيئة للغاية لفصل المستقلبات الصغيرة ، لذلك قرر تجربة طريقة مماثلة لعزل الجزيئات عن السائل خارج الخلية. بعد إضافة بعض الأنسجة العضلية إلى جهاز الطرد المركزي ، بدأ بالتجربة. تبين أن الحصول على السرعة الصحيحة لجهاز الطرد المركزي أصبح أكثر صعوبة مما كان متوقعًا: فقد احتاج جهاز الطرد المركزي إلى الدوران بسرعة كافية لفصل السائل ولكن ليس بالسرعة التي تؤدي إلى تمزيق الأنسجة العضلية. في النهاية ، قام سبيجلمان وبقية الفريق بتثبيت قوة طرد مركزي تبلغ حوالي 600 ضعف قوة الجاذبية. وبهذه السرعة تمكنوا من فصل سائل وردي مائل للصفرة عن العضلات.
بعد تشغيل السائل عبر جهاز الطرد المركزي مرة أخرى لإزالة أكبر قدر ممكن من الألبومين والجلوبيولين المناعي المتبقي ، وضع الباحثون السائل الناتج من خلال الهجرة الكهربية للهلام ثم فحصوه باستخدام مقياس الطيف الكتلي.
يقول سبيجلمان: “أخبرنا تحليل الكمبيوتر لمواصفات الكتلة أنها لا تشبه العضلات ولا تبدو كالدم”. “كان شيئًا مختلفًا ، وهذا ما كنا نأمله مع وجود سائل مفترض خارج الخلية في متناول اليد ، شرع الفريق في مهمة إيجاد جزيئات حيوية جديدة. بعد بعض البحث ، اكتشفوا هرمون يفرز العضلات والدهون أطلقوا عليه بروسابوسين. وجدوا أن البروتين الذي تم تحديده حديثًا يساعد في توليد الحرارة في الفئران ، مما قد يجعله مفيدًا في حرق الدهون وبالتالي في علاجات السمنة.
يقول شبيجلمان: “أعتقد أننا وجدنا عامل تغذية عصبي حقيقي يخرج من العضلات أمر مثير للغاية”. “ولم يكن بإمكاننا فعل ذلك بأي طريقة أخرى.”
للمضي قدمًا ، يأمل شبيجلمان في استخدام هذه الطريقة لمواصلة التحقيق في تكوين البروتين في أنسجة العضلات والدهون ، مما يزيد من البحث في مشاكل الاتصال بين الخلايا التي تنشأ مع الأمراض التنكسية العصبية والسرطانات. ومع ذلك ، يحذر نيوجارد من أنه لا يزال هناك بعض العمل الذي يتعين القيام به. كما هو مذكور في الورقة البحثية ، كشف تحليل السائل خارج الخلوي الذي تم طرده عن طريق الطرد المركزي عن عدد قليل من البروتينات التي توجد عادة في البلازما ، مما قد يعني أن البلازما تتسرب بطريقة ما إلى السائل المفترض عزله. ومع ذلك ، فهو يأمل في أن تصبح الدراسة مصدرًا لعلماء آخرين في أبحاثهم المستقبلية.
يقول: “لا تزال هناك بعض الأسئلة”. “لكنني أود أن أسميها شجاعة جدًا أولاً.
المصدر The Scientist
