كيف تحمي الحركة الميكانيكية القلب من السرطان؟
توصل العلماء إلى إجابة تتعلق بالسر الذي يجعل القلب العضو الوحيد في جسم الإنسان الذي يتمتع بحماية كبيرة من الإصابة بالسرطان.
ويعد سرطان القلب الأولي، الذي ينشأ فيه الورم داخل أنسجة القلب نفسها بدلًا من انتقاله إليها من أعضاء أخرى، مرضًا نادرًا للغاية.
وحتى في الحالات التي تظهر فيها أورام داخل القلب، فإن الغالبية العظمى منها، التي قد تصل نسبتها إلى 90 بالمئة، تكون أورامًا حميدة، ما يعني أن احتمال انتشارها إلى أعضاء أو أنسجة أخرى ضئيل للغاية.
ومع ذلك، يمكن لهذه الأورام الحميدة أن تكون قاتلة إذا ازداد حجمها إلى درجة تعيق تدفق الدم.
يعرف العلماء منذ فترة طويلة أن “القلب يفتقر إلى إحدى الخصائص الرئيسية التي تجعل الأعضاء الأخرى أكثر عرضة للإصابة بالسرطان، وهي الانقسام المتكرر للخلايا”.
فخلايا معظم أنسجة الجسم وأعضائه تنقسم باستمرار لتعويض الخلايا القديمة أو التالفة.
وكلما زادت عمليات الانقسام، ارتفع احتمال حدوث أخطاء في الحمض النووي، أو طفرات جينية، قد تؤدي إلى الإصابة بالسرطان.
لكن خلايا عضلة القلب، المعروفة باسم الخلايا العضلية القلبية، تتوقف في معظمها عن الانقسام بعد الولادة بفترة قصيرة، وتواصل النمو من خلال زيادة حجمها مع تقدم الإنسان نحو مرحلة البلوغ.
وحسبما نقلت صحيفة “ديلي ميل” البريطانية عن الدكتور كلاوس فيته، استشاري أمراض القلب في معهد ليدز لطب القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي، فإن “خلايا القلب التي تموت لا يجري استبدالها، على عكس الخلايا المبطنة للأمعاء، على سبيل المثال، التي تتجدد كل خمسة إلى عشرة أيام، وهو أحد الأسباب التي تجعل سرطان الأمعاء شائعًا للغاية”.
توصل علماء في جامعة ترييستي الإيطالية إلى سبب محتمل آخر يفسر الندرة الشديدة للإصابة بسرطان القلب.
وتشير أبحاث العلماء إلى أن “الخلايا السرطانية قد لا تستطيع ببساطة تحمل القوى الميكانيكية الهائلة التي تتعرض لها داخل عضو ينقبض ويتمدد نحو 100 ألف مرة يومياً”.
فالقوى المتكررة الناتجة عن عملية ضخ الدم في القلب قد تمنع الخلايا السرطانية من النمو قبل أن تتمكن من الاستقرار وتكوين أورام.
ولاختبار هذه الفرضية، حقن فريق العلماء خلايا سرطانية بشرية في فئران عُدلت قلوبها وراثياً لتضخ الدم بمعدل يقل كثيراً عن المعدل الطبيعي.
وأظهرت النتائج، التي نُشرت مؤخرا في مجلة “ساينس”، أنه عندما خفض العلماء الحمل الميكانيكي على القلب، أو معدل ضخه للدم، بدأت الخلايا السرطانية بالتكاثر.
وفي المقابل، فعندما عاد القلب إلى العمل بصورة طبيعية، بدأت هذه الخلايا بالموت مجددا.
غير أن الأمر لا يتعلق ببساطة بسحق الخلايا السرطانية نتيجة الضغط الميكانيكي، إذ اكتشف الباحثون أن حركة ضخ الدم تنشط آلية أخرى داخل الخلايا السرطانية التي قد تنشأ في القلب، تمنعها من التكاثر.
بروتين يرسل إشارة إلى الخلايا السرطانية للتوقف عن النمو
يبدو أن حركة القلب المستمرة تحفز إنتاج بروتين يسمى “نيسبرين-2″، والذي ينقل إشارة إلى نواة الخلية السرطانية، تخبرها بضرورة التوقف عن التكاثر لأن البيئة المحيطة بها غير مناسبة للنمو، وفقما ذكر الباحثون.
وعندما يتوقف القلب عن ضخ الدم، أو يعمل بمعدل أقل بكثير من الطبيعي، فإن هذا البروتين لا يُنتج بالطريقة نفسها.
وقالت سيرينا زاكينيا، أستاذة علم الأحياء الجزيئي وقائدة الفريق البحثي: “يشير هذا إلى أن البيئة القلبية غير ملائمة للخلايا السرطانية، ويرجع ذلك جزئيا إلى أن نشاطها الميكانيكي المستمر يحد جسديا من تمدد هذه الخلايا”
يبحث فريق الباحثين الإيطالي حاليا إمكانية تطوير جهاز طبي قابل للارتداء لعلاج أنواع أخرى من السرطان، مثل سرطان الجلد وسرطان الثدي.
وتقوم الفكرة على استخدام الجهاز لتطبيق حمل ميكانيكي على موضع الورم، يشبه القوى التي تتعرض لها الخلايا داخل القلب، بهدف تثبيط نمو الخلايا الخبيثة.
وفي الوقت نفسه، تركز فرق بحثية أخرى على إمكانية استخدام الضغط الخارجي لعلاج الأورام، وهو مجال يعرف باسم العلاج الميكانيكي.
وأجرى باحثون في جامعة غالواي الأيرلندية مؤخراً دراسة استخدموا فيها الذكاء الاصطناعي لفهم ما يحدث للخلايا السرطانية عندما تتعرض لضغط خارجي نتيجة انضغاطها بين الأنسجة المحيطة بها.
وكشفت النتائج، التي نُشرت في دورية “وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم” في وقت سابق من هذا العام، أن الضغط “يمنع الخلية السرطانية من امتصاص الماء الذي تحتاج إليه لكي تنمو إلى الحجم الذي يسمح لها بالانقسام إلى خليتين، وبذلك تتوقف عملية تكاثر الخلايا السرطانية”
وفق الدكتور إيوين ماكيفوي، الأستاذ المشارك في الهندسة الطبية الحيوية وأحد المشاركين في الدراسة، فإن تطبيق الضغط الخارجي على الأورام قد يوقف نمو الخلايا من خلال تنشيط بروتينات معينة، لكنه ينطوي ايضًا على مخاطر.
وأوضح ماكيفوي أنه “من الممكن أن يؤدي الضغط الخارجي على ورم مثل الميلانوما الخبيثة، وهي أخطر أنواع سرطان الجلد، إلى إبطاء نموه”.
وحذر ماكيفوي من أن الأبحاث أظهرت ايضًا أن الضغط على الأورام في بعض الأنسجة قد يشجع الخلايا السرطانية على الانتشار.
وبدلًا من الاعتماد على الضغط الخارجي المباشر، يقترح فريق جامعة غالواي خيارًا آخر قد يكون أكثر فاعلية وأمانًا، ويتمثل في تطوير أدوية تستهدف بروتينات معينة، مثل “نيسبرين-2″، وتجعل الخلايا السرطانية أكثر حساسية لمستويات الضغط المنخفضة الموجودة طبيعيًا داخل الجسم، الأمر الذي قد يؤدي ذلك إلى منع هذه الخلايا من النمو والانقسام، دون الحاجة إلى تعريض الورم لقوى ضغط مرتفعة.
