الخط الساخن

كيف تتفاعل الخلايا الحية مع إشعاع الهاتف الخليوي؟

البروفيسور روني زاجر. أجهزة الإرسال والاستقبال
وكما هو الحال مع لوحات التبديل التي تدير وتوجيه المكالمات الهاتفية في مكاتب الشركات الكبيرة، تعمل الخلايا الحية أيضًا على تشغيل نوع من "لوحة التبديل" التي تسمح للرسائل التي تصل خارج الخلية بتوجيه طريقها إلى نواة الخلية والعضيات المختلفة. هذه المراكز عبارة عن مستقبلات بروتينية تقع في أغشية الخلايا، بحيث يكون أحد طرفيها متجهًا إلى خارج الخلية، بينما يخترق الطرف الآخر داخل الخلية. عندما تتلقى المستقبلات "مكالمات واردة"، أي عندما تتعرف على جزيئات مختلفة، مثل عوامل النمو، أو الهرمونات، أو عندما تستشعر محفزات فيزيائية مثل الحرارة، فإنها تبدأ في العمل وتقوم بإيصال الرسالة إلى المتلقي داخل الخلية . تستجيب الخلايا لهذه الرسائل عن طريق إنتاج بروتينات مختلفة، والتي تمكن العمليات البيولوجية مثل الثقافة، والتمايز، وحتى موت الخلايا المبرمج.
إن إرسال الرسالة، منذ لحظة استلامها وحتى تسليمها إلى المتلقي داخل الخلية، هي عملية طويلة ومعقدة. אחד השלבים בתהליך העברת המסר מהתחנה הראשונה, הקולטן, אל התחנה הסופית, התגלה על-ידי פרופ' רוני זגר, מהמחלקה לבקרה ביולוגית במכון ויצמן למדע, בעת שעבד כחוקר בתר-דוקטוריאלי במעבדתו של חתן פרס נובל, אדווין קרבס, באוניברסיטת וושינגטון שבסיאטל, בארה "ب. تعتمد مسارات الاتصال داخل الخلايا على سلسلة من خمسة إلى ثمانية مكونات، كل منها عبارة عن بروتين يتلقى الرسالة من البروتين الذي أمامه ويمررها، كما في سباق الرسائل، إلى التالي في الصف الذي يليه حيث يكون الهدف في معظم الحالات هو نواة الخلية. ووسيلة الاتصال هي جزيئات الفوسفور المرتبطة بكل بروتين والذي يقوم بدوره في إيصال الرسالة.
وفي مشروع رسم خرائط الجينوم البشري وتسلسله، أصبح من الواضح أنه يوجد في كل خلية معينة حوالي 200 خلية.
مثل هذه التبادلات التي تستقبل مئات المكالمات الواردة في مختلف مراحل حياة الخلية. تتطلب كل مكالمة استجابة فريدة، ولكن يوجد في الخلية ما مجموعه حوالي عشرة خطوط اتصال تمر من خلالها كل هذه الرسائل. كيف يمكن لهذا العدد الصغير من خطوط الاتصال أن ينقل إشارات مختلفة، ويحمل رسائل ذات محتويات فريدة كثيرة؟
وعلى مر السنين، تمكن البروفيسور زاجر من إثبات أن قدرة أنظمة الاتصال في الخلية على نقل رسائل فريدة تعتمد إلى حد كبير على تفرع الخطوط الرئيسية إلى خطوط اتصال ثانوية، تمامًا مثل أنظمة الاستجابة الصوتية المتقدمة المستخدمة في الشركات الكبيرة ("لخدمة العملاء، اضغط 1. للإدارة - 2. للتوصيل - 3"). هذا العمل الذي تم بالتعاون مع باحث ما بعد الدكتوراه الدكتور يوآف شاؤول،
نشرت مؤخرا في المجلة العلمية Biochemical Journal.
البروفيسور زاجر: "لقد درسنا مسار اتصال معروفًا يسمى ERK، واكتشفنا أنه يحتوي على "أرقام امتداد" مختلفة تسمى ERK1، ERK1b، ERK1c، ERK1d.
والسؤال الذي نشأ على الفور هو: هل تتعامل هذه الفروع مع جميع الرسائل التي تمر عبر المسار الرئيسي (ERK) بشكل مختلف، أم أن كل واحد منها يتعامل فقط مع الرسائل الفريدة الخاصة به."
وكشفت الأبحاث الإضافية أن كل فرع من "الفروع" يتعامل فقط مع الرسائل الفريدة الخاصة به. مسار ERK مسؤول، من بين أمور أخرى، عن انقسام الخلايا. أثناء الانقسام، يجب على خلية الثدييات أن تكسر أحد مكوناتها - نظام جولجي - إلى آلاف الأجزاء الصغيرة. يتم تقسيم هذه الأجزاء بين الخلايا الوليدة (الخلايا الجديدة)، ثم تقوم بتكوين أنظمة جولجي جديدة في كل خلية على حدة. اكتشف البروفيسور زاجر رسالة المعلم
لكي تقوم الخلية بهذه العملية يمر فقط
في فرع من مسارات اتصال ERK يسمى ERK1c، وأن مسار الاتصال الرئيسي ERK1 لا يشارك في هذه العملية على الإطلاق. إنه ممكن
ومن المفترض أن هذا التفرد موجود أيضًا في الفروع الفرعية الأخرى لمسارات الاتصال داخل الخلايا.
إن فهم هذه العمليات اليوم يساعد الباحثين على فهم أسباب انقطاع الاتصالات التي قد تؤدي إلى خلل في العمليات الخلوية. ومن بين أمور أخرى، قد يساعد التعرف على مسارات الاتصال وفهمها في تطوير أدوية فعالة بدون آثار جانبية لمختلف الأمراض، بما في ذلك السرطان.

البريد الصوتي
الخلايا الحية يمكنها استقبال الرسائل
من الهواتف المحمولة. تظهر هذه النتيجة في دراسة جديدة أجراها البروفيسور زاجر بالتعاون مع الدكتور يوسف فريدمان. يتعلق الأمر بالطريقة التي تتفاعل بها الخلايا الحية مع الإشارات الإشعاعية الصادرة عن الهواتف المحمولة. قام العلماء بتعريض الخلايا الحية المزروعة في المختبر للإشعاع في نطاق ترددات وشدة شبكات الهاتف الخلوي، مع أوقات تعرض تصل إلى 45 دقيقة. وتبين أن إشارات الاتصال الخاصة بإشعاع الهاتف تمر إلى الخلية في مسار اتصال ERK. واستجابت الخلايا في التجربة لإشعاع الهواتف بعدد من "الإجابات"، بحسب التغيرات في ترددات الإشعاع وشدته.
هل تشير هذه النتائج إلى أن الهواتف المحمولة تتواصل مباشرة مع مسار الاتصال داخل الخلايا ERK؟
يعتقد البروفيسور زاجر والدكتور فريدمان أن جزيئات الجذور الحرة تتوسط بين خطي الاتصال (الهاتف وداخل الخلايا). تتشكل هذه الجزيئات في الخلايا تحت ظروف فسيولوجية مختلفة، ويمكنها المشاركة في العمليات الخلوية مثل التكاثر، أو العمليات التي تؤدي إلى تطور الأمراض المختلفة،
بما في ذلك السرطان. ويقول العلماء إن إشعاع الهاتف الخليوي قد يكون أحد أسباب تكوين الجذور الحرة، والتي بدورها تنشط مسار الاتصال داخل الخلايا ERK. ويسمح هذا المسار، على مساراته الفرعية، للخلية الحية بالاستجابة بطرق مختلفة لشدة وترددات الإشعاع المختلفة.
هل لهذا البحث آثار على صحة الإنسان؟ الجواب على هذا السؤال لا يزال مجهولا. أجريت الدراسة الحالية على مزارع الخلايا في المختبر. وفي المستقبل القريب، يخطط الباحثون لدراسة هذا السؤال على الحيوانات. ويأملون أن يلقي هذا البحث المستقبلي الضوء على طريقة ومدى تأثير الإشعاع الصادر من الهواتف المحمولة على خلايا الجسم البشري.