قاتل خاموش تومورها؛ این ویتامین سلول‌های سرطانی را از پا درمی‌آورد

به گزارش اول فارس ، همه سلول‌ها برای زنده ماندن باید خود را با تغییرات رخ‌داده در تأمین مواد مغذی وفق دهند. با وجود این، برخی از سلول‌ها به طور ویژه به گلوتامین وابسته می‌شوند که نقش مهمی در متابولیسم دارد. گلوتامین اجزای ضروری مورد نیاز برای ساخت پروتئین‌ها و DNA را فراهم می‌کند و سلول‌ها بدون آن نمی‌توانند به رشد و تقسیم خود ادامه دهند.

به نقل از ساینس دیلی، سلول‌های سرطانی یک نمونه بارز از این موضوع هستند. بسیاری از تومورها چیزی را نشان می‌دهند که دانشمندان آن را «اعتیاد به گلوتامین» می‌نامند؛ به این معنی که آنها به شدت به این ماده مغذی وابسته هستند. اگرچه این وابستگی یک نقطه ضعف به شمار می‌رود، اما بسیاری از سرطان‌ها راه‌هایی را برای دور زدن آن پیدا می‌کنند.

پژوهشی که به سرپرستی «الکسیس جوردین»(Alexis Jourdain) دانشیار گروه ایمنی‌درمانی دانشکده زیست‌شناسی و پزشکی «دانشگاه لوزان»(University of Lausanne) انجام شده است، اطلاعات جدیدی را درباره فرآیندهای سلولی پشت این سازگاری ارائه می‌دهد.

پیرووات و ویتامین B7 چگونه رشد سلول‌ها را حفظ می‌کنند؟

این پژوهش که توسط دکتر «میریام لیسکی» (Miriam Lisci)، پژوهشگر آزمایشگاه جوردین رهبری می‌شد، روی مولکول‌های غنی از کربن به ویژه «پیرووات»(Pyruvate) متمرکز بود. این مولکول‌ها می‌توانند به سلول‌ها کمک کنند تا حتی در صورت کمبود گلوتامین، به تقسیم خود ادامه دهند.

پژوهشگران دریافتند که این فرآیند به یک آنزیم میتوکندریایی به نام «پیرووات کربوکسیلاز»(Pyruvate Carboxylase) بستگی دارد. این آنزیم برای عملکرد خود به ویتامین B7 یا بیوتین نیاز دارد. وقتی ویتامین B7 در دسترس نباشد، آنزیم از کار می‌افتد و رشد سلول متوقف می‌شود. بدین ترتیب، بیوتین به عنوان یک مجوز متابولیک عمل می‌کند و به پیرووات امکان می‌دهد تا به سیستم انرژی سلول وارد شود و کمبود گلوتامین را جبران کند.

جهش‌های ژن FBXW7 آسیب‌پذیری را در برابر سرطان افزایش می‌دهند

این پژوهش، نقش جدیدی را نیز برای ژن FBXW7 کشف کرد که اغلب با سرطان مرتبط است. لیسکی گفت: وقتی FBXW7 جهش می‌یابد – وضعیتی که در برخی سرطان‌ها شایع است – پیرووات کربوکسیلاز تا حدی ناپدید می‌شود. در این شرایط دیگر نمی‌توان به طور مؤثر از پیرووات استفاده کرد و سلول‌ها به گلوتامین وابسته می‌شوند.

پژوهشگران نشان دادند که جهش‌های خاص FBXW7 یافت‌شده در بیماران می‌توانند مستقیماً این وابستگی فزاینده به گلوتامین را تحریک کنند.

چرا برخی از درمان‌های سرطان شکست می‌خورند و گام بعدی چیست؟

یافته‌های این پژوهش به توضیح این موضوع کمک می‌کنند که چرا درمان‌های انجام‌شده با هدف مسدود کردن گلوتامین همیشه موفق نیستند. سلول‌های سرطانی می‌توانند برای زنده ماندن به مسیرهای متابولیکی جایگزین روی آورند.

جوردین گفت: این پژوهش در بلندمدت راه‌های جدیدی را برای درک بهتر آسیب‌پذیری‌های متابولیکی سرطان‌ها و طراحی راهبردهای درمانی نوآورانه باز خواهد کرد که انعطاف‌پذیری متابولیکی بالای سلول‌های تومور را به‌ ویژه با هدف قرار دادن هم‌زمان چندین مسیر متابولیکی در نظر می‌گیرند.

این پژوهش در مجله «Molecular Cell» به چاپ رسید.

---

ویتامین B7 که با نام‌های بیوتین و ویتامین H نیز شناخته می‌شود، یک ویتامین محلول در آب از خانواده ویتامین‌های گروه B است و نقش حیاتی در متابولیسم بدن ایفا می‌کند. این ویتامین به عنوان یک «کوفاکتور» (یا هم‌عامل) ضروری برای گروهی از آنزیم‌های کلیدی به نام «کربوکسیلازها» عمل می‌کند که برای انجام واکنش‌های شیمیایی درون سلول‌ها به آن نیاز دارند. از مهم‌ترین این آنزیم‌ها می‌توان به پیرووات کربوکسیلاز (PC) اشاره کرد که نقش محوری در فرآیندهایی مانند گلوکونئوژنز (تولید گلوکز از منابع غیرکربوهیدراتی)، متابولیسم چربی‌ها و تجزیه اسیدهای آمینه دارد. به عبارت ساده‌تر، بیوتین مانند یک «سوئیچ کلیدی» عمل می‌کند که به آنزیم‌ها اجازه می‌دهد قندها، چربی‌ها و پروتئین‌های حاصل از غذا را به انرژی قابل استفاده برای سلول تبدیل کنند. از دیگر عملکردهای شناخته‌شده آن می‌توان به کمک به ساخت کراتین (پروتئین اصلی مو، پوست و ناخن) و تنظیم سیگنال‌های سلولی اشاره کرد.

منابع غذایی حاوی ویتامین B7 (بیوتین)

خوشبختانه بیوتین در طیف گسترده‌ای از مواد غذایی حیوانی و گیاهی یافت می‌شود و با یک رژیم غذایی متعادل و متنوع به راحتی می‌توان نیاز روزانه بدن (حدود ۳۰ میکروگرم در روز برای افراد بالغ) را تأمین کرد. برخی از غنی‌ترین منابع غذایی بیوتین عبارتند از:

– جگر حیوانات (به ویژه جگر گاو و جگر مرغ): جگر یکی از متراکم‌ترین منابع بیوتین است. به طوری که مصرف تنها ۸۵ گرم (حدود ۳ اونس) جگر پخته شده گاو می‌تواند بیش از ۱۰۰٪ نیاز روزانه بدن را تأمین کند.
– زرده تخم‌مرغ: یک زرده تخم‌مرغ پخته کامل حاوی حدود ۷.۸ میکروگرم بیوتین است که حدود ۲۶٪ نیاز روزانه را برآورده می‌کند. نکته مهم این است که تخم‌مرغ باید کاملاً پخته مصرف شود، زیرا سفیده خام حاوی پروتئینی به نام آویدین است که جذب بیوتین را در بدن مختل می‌کند.
– ماهی سالمون و ساردین: این ماهی‌های چرب نه تنها منبع عالی اسیدهای چرب امگا-۳ هستند، بلکه مقدار قابل توجهی بیوتین نیز دارند. یک وعده ۸۵ گرمی سالمون پخته حدود ۱۷٪ نیاز روزانه را تأمین می‌کند.
– آجیل و دانه‌ها: بادام، گردو و بادام زمینی گزینه‌های بسیار خوبی هستند. به عنوان مثال، یک چهارم فنجان بادام زمینی حدود ۱۶٪ و یک چهارم فنجان تخمه آفتابگردان حدود ۹٪ نیاز روزانه را تأمین می‌کنند.
– سبزیجات و میوه‌ها: سیب‌زمینی شیرین (یک دوم فنجان پخته حاوی ۸٪ نیاز روزانه).

سایر منابع غذایی قابل توجه عبارتند از: گوشت خوک، گوشت گاو چرخ کرده، شیر، حبوبات (مانند سویا و لوبیا)، غلات کامل، مخمر و حتی شکلات.