قلب دافئ وجلد بارد.. مفتاح حراري خفي يحدد موضع المرض في الجسم

كشف باحثون أن درجة حرارة الجسم قد تلعب دورا غير متوقع في تحديد كيفية ظهور بعض الأمراض الوراثية المرتبطة بجين TRPM4، ما قد يفسّر سبب اختلاف تأثير الطفرات نفسها بين القلب والجلد.

 وتوضح الدراسة، التي أجراها باحثون منكلية الطب بجامعة كاليفورنيا في ديفيس، أن طفرات قناة TRPM4 الأيونية لا تعمل بالطريقة نفسها في جميع أنسجة الجسم، بل يتغير نشاطها بحسب درجة الحرارة ونوع الخلية والبيئة الكيميائية المحيطة بها.

ويشير الباحثون إلى أن بعض الطفرات تنشط بشكل أساسي في الجلد البارد، بينما لا تظهر طفرات أخرى تأثيرها إلا عند درجة حرارة الجسم الداخلية الدافئة (حوالي 37 درجة مئوية)، وهو ما يفسر ظهور أمراض جلدية أو قلبية بشكل منفصل رغم ارتباطها بالجين نفسه.

ويقول يوهوا تيان، المعد الأول للدراسة: "كان هذا لغزا لسنوات. لكننا الآن نفهم أن المشكلة لا تتعلق بالطفرة وحدها، بل بمكان نشاط البروتين داخل الجسم والظروف المحيطة به".

ما وظيفة جين TRPM4؟

يعمل جين TRPM4، الموجود على الكروموسوم 19، على إنتاج بروتين يشكّل قناة في غشاء الخلية تتحكم بمرور الأيونات.

وعند ارتفاع مستوى الكالسيوم داخل الخلية، تفتح هذه القناة، ما يسمح بدخول أيونات موجبة مثل الصوديوم، وهو ما يغيّر النشاط الكهربائي للخلية ويؤثر في الإشارات التي ترسلها.

وتكتسب هذه العملية أهمية خاصة في القلب، حيث تساعد في تنظيم نبضاته، كما تلعب دورا في الجلد والجهاز المناعي من خلال تنظيم الالتهاب وحركة الخلايا.

لماذا كان الأمر لغزا طبيا؟

إقرأ المزيد

اكتشاف علمي مفاجئ بشأن جينات التوحد واسعة الانتشار

لاحظ الأطباء أن طفرات TRPM4 قد تسبب اضطرابات قلبية وراثية مثل انسداد القلب العائلي التدريجي ومتلازمة بروغادا، بينما تؤدي طفرات أخرى إلى أمراض جلدية نادرة مثل التقرن الأحمر المتناظر التدريجي (PSEK).

لكن الغريب أن المرضى لا يصابون عادة بالمشكلتين معا، رغم أن الطفرات تؤدي في كثير من الحالات إلى زيادة نشاط القناة نفسها.

ويقول جي تشنغ، الباحث الرئيسي: "وفق النماذج التقليدية، كان من المفترض أن تؤثر الطفرة على جميع الأنسجة بالطريقة نفسها، لكن ذلك لم يكن يحدث".

ماذا اكتشف الباحثون؟

أجرى الفريق البحثي تجارب تجمع بين النمذجة الجزيئية والدراسات الكهربائية على الخلايا وتجارب على الفئران، لفهم كيفية تفاعل القناة مع الكالسيوم ودهون الغشاء ودرجة الحرارة.

وتبين أن نشاط قناة TRPM4 يخضع لثلاثة عوامل رئيسية تعمل معا:

• مستوى الكالسيوم داخل الخلية.
• دهون غشائية تسمى PIP2 تتحكم في تشغيل القناة وإيقافها.
• درجة الحرارة التي تختلف بين الجلد والأعضاء الداخلية.

كيف تفسر درجة الحرارة اختلاف المرض؟

تؤدي الطفرات المرتبطة بالأمراض الجلدية إلى خلل في تنظيم القناة، ما يجعلها نشطة في درجات حرارة الجلد المنخفضة (25–30 درجة مئوية)، وهي شائعة في الأطراف مثل اليدين والقدمين. لكن هذه الطفرات تفقد تأثيرها عند درجة حرارة الجسم الداخلية.

وفي المقابل، تعمل الطفرات المرتبطة بأمراض القلب بشكل أساسي عند درجة حرارة الجسم الداخلية (37 درجة مئوية)، حيث تزيد من نشاط القناة في خلايا القلب، لكنها لا تكون نشطة في الجلد البارد.

ويضيف تشنغ: "هذا يفسر لماذا تظهر بعض الطفرات في الجلد فقط وأخرى في القلب فقط، فالقناة تتأثر بالبيئة التي تعمل فيها".

ويرى الباحثون أن هذه النتائج قد تغيّر طريقة فهم الأمراض الوراثية، إذ تُظهر أن تأثير الطفرة لا يعتمد فقط على الجين نفسه، بل على نوع النسيج وبيئته.

ويقول سامويل هوانغ، أحد المشاركين في الدراسة: "هذا العمل يوضح أن الطفرة قد تكون واحدة، لكن تأثيرها يختلف حسب المكان في الجسم".

ويضيف أن هذا الفهم الجديد قد يساعد في تطوير علاجات أكثر دقة تستهدف الأنسجة المصابة فقط بدل التأثير على الجسم كله.

ويأمل الباحثون أن يساهم هذا الاكتشاف في تحسين استراتيجيات علاج الأمراض الوراثية المرتبطة بـTRPM4، ويفتح المجال أمام تطوير أدوية تستهدف نشاط القناة بشكل أكثر دقة، بناء على نوع النسيج ودرجة حرارته.

نشرت الدراسة في دوريات الأكاديمية الوطنية للعلوم (PNAS).

المصدر: ميديكال إكسبريس