عامل محیطی – ژوئیه 2021: گزارش های مکاتباتی ماه

یک هدف جدید امیدوارکننده برای درمان سرطان دهان

محققان با بودجه NIEHS شناسایی کرده اند که چگونه گیرنده هیدروکربنی آریل (AhR)، یک گیرنده شیمیایی محیطی، پاسخ ایمنی بدن به سرطان دهان را سرکوب می کند. آنها همچنین دریافتند که حذف AhR از سلول های سرطانی رشد تومور را متوقف می کند. نتایج یک هدف جدید را برای درمان هایی که به سیستم ایمنی بدن در مبارزه با سرطان کمک می کند، شناسایی می کند.

محققان از تکنیک های ویرایش ژن برای حذف AhR از سلول های سرطانی دهان موش استفاده کردند و سپس سلول های سرطانی تغییر یافته را به موش های طبیعی پیوند زدند. آنها رشد تومور را اندازه‌گیری کردند و تغییرات در بیان ژن و پاسخ ایمنی را بین سلول‌های تومور AhR منفی و بدون تأثیر مقایسه کردند.

در حالی که سلول‌های تومور سالم رشد قوی را در موش نشان دادند، موش‌های دارای سلول‌های AhR منفی در عرض دو هفته کاملاً عاری از تومور بودند. این عدم رشد تومور با افزایش سلول‌های ایمنی و کاهش پروتئین‌های چند نقطه بازرسی ایمنی همراه بود. پست های بازرسی ایمنی می توانند سلول های ایمنی را از کشتن سلول های تومور مسدود کنند. علاوه بر این، هنگامی که موش‌هایی که قبلاً سلول‌های AhR منفی تزریق شده بودند، سلول‌های توموری بدون تغییر را 100 روز بعد دریافت کردند، پاسخ ایمنی قوی و رشد تومور صفر داشتند، که نشان‌دهنده پاسخ ایمنی طولانی‌مدت ضد توموری است.

به گفته نویسندگان، نتایج این مطالعه نقش AhR را در کاهش پاسخ ایمنی تومور برجسته می کند و به AhR به عنوان یک هدف امیدوارکننده برای ایمونوتراپی سرطان اشاره می کند.

نقل قول: Kenison JE، Wang Z، Yang K، Snyder M، Quintana FJ، Sherr DH. 2021. گیرنده هیدروکربنی آریل ایمنی را در برابر سرطان سلول سنگفرشی دهان از طریق تنظیم ایست بازرسی ایمنی سرکوب می کند. Proc Natl Acad Sci USA 118(19):e2012692118.

بینش جدید در مورد اینکه چگونه COVID-19 می تواند به قلب آسیب برساند

یک مطالعه جدید توسط محققان با بودجه NIEHS بینشی در مورد چگونگی آسیب SARS-CoV-2، ویروسی که باعث COVID-19 می‌شود، به سلول‌های قلب آسیب می‌رساند. این یافته ها ممکن است راهبردهای درمانی برای محافظت از سلامت قلب در بیماران مبتلا به کووید-19 را نشان دهد.

محققان با استفاده از سلول‌های بنیادی، سه نوع سلول قلب انسان – کاردیومیوسیت‌ها، فیبروبلاست‌های قلبی و سلول‌های اندوتلیال – ساختند و آنها را به مدت 48 ساعت در معرض مقادیر کمی از ویروس SARS-CoV-2 قرار دادند. این ویروس فقط در کاردیومیوسیت ها، سلول های عضله قلب، قادر به آلوده کردن و تکثیر بود. برخلاف سایر انواع سلول، کاردیومیوسیت‌ها گیرنده‌های ACE2 روی سطح خود دارند که به عنوان نقطه ورود سلولی برای ویروس عمل می‌کنند.

پس از عفونت، محققان از تکنیک های توالی یابی برای ارزیابی تغییرات در بیان پروتئین و ژن و تصویربرداری با بزرگنمایی بالا برای شناسایی تغییرات ساختاری در سلول ها استفاده کردند. کاردیومیوسیت های آلوده نقص ساختاری نشان می دهند، زیرا فیبرهای عضلانی قلب به قطعات کوچک بریده می شوند. این فیبرهای عضلانی که معمولاً به صورت رشته های بلند سازماندهی می شوند، انقباض سلول های قلب را برای تولید ضربان قلب کنترل می کنند. سلول ها همچنین بیان ژن های مهم برای انقباض عضله قلب را کاهش دادند و بسیاری از آنها فاقد DNA هسته ای بودند. بدون این DNA، سلول ها دیگر نمی توانند کار کنند. نمونه های بافت قلب بیماران فوت شده مبتلا به کووید-19 منعکس کننده تغییرات ساختاری و ژنتیکی است که در مدل های سلولی دیده می شود.

به گفته محققان، نتایج بینشی در مورد چگونگی آسیب کووید-19 به قلب ارائه می دهد و ممکن است توسعه درمان هایی را برای جلوگیری از آسیب قلبی در بیماران مبتلا به کووید-19 راهنمایی کند.

نقل قول: Perez-Bermejo JA، Kang S، Rockwood SJ، Simoneau CR، Joy DA، Silva AC، Ramadoss GN، Flanigan WR، Fozouni P، Li H، Chen PY، Nakamura K، Whitman JD، Hanson PJ، McManus BM، Ott M، Conklin BR، McDevitt TC. 2021. عفونت SARS-CoV-2 سلول های قلبی انسان مشتق از iPSC، ویژگی های سیتوپاتیک را در قلب بیماران مبتلا به کووید-19 منعکس می کند. Sci Transl Med 13(590):eabf7872.

یک علف کش پرکاربرد مرتبط با زایمان زودرس

بر اساس مطالعه جدیدی که توسط NIEHS تامین شده است، قرار گرفتن در معرض گلایفوسیت – رایج ترین علف کش جهان – با زایمان زودرس مرتبط است. این اولین مطالعه ای است که رابطه بین قرار گرفتن در معرض یک محصول تجزیه گلایفوسیت به نام اسید آمینه متیل فسفونیک (AMPA) و نتایج تولد را ارزیابی می کند. انسان از طریق رژیم غذایی، آب آشامیدنی و استفاده شغلی و مسکونی از علف کش در معرض گلایفوسیت قرار می گیرد.

این مطالعه شامل 247 زن باردار در شمال پورتوریکو بود. محققان قرار گرفتن در معرض گلایفوسیت و AMPA را در نمونه های ادرار از پیش جمع آوری شده ارزیابی کردند. آنها قرار گرفتن در معرض را در اولین و سومین ویزیت مطالعه شرکت کنندگان – به ترتیب در حدود هفته 18 و 26 بارداری – اندازه گیری کردند و ارتباط آن را با زایمان زودرس بررسی کردند. زایمان زودرس، که زمانی رخ می دهد که نوزاد قبل از هفته 37 بارداری به دنیا بیاید، خطر ابتلا به سلامتی ضعیف را در دوران نوزادی و زندگی بعدی افزایش می دهد.

شانس زایمان زودرس در زنانی که غلظت ادراری گلایفوسیت و AMPA بالاتری داشتند در ویزیت سوم به طور قابل توجهی افزایش یافت. هیچ ارتباطی بین قرار گرفتن در معرض گلایفوسیت یا AMPA و زایمان زودرس در اولین ویزیت یا میانگین هر دو ویزیت وجود نداشت. با توجه به استفاده گسترده از گلایفوسیت و پتانسیل اثرات نامطلوب سلامتی طولانی مدت در نوزادان نارس، نویسندگان خواستار مطالعات بیشتر برای بررسی این ارتباط هستند.

نقل قول: نقره ای ام کی، فرناندز جی، تانگ جی، مک دید آ، سابینو جی، روزاریو زی، ولز وگا سی، الشوابکه آ، کوردرو جی اف، میکر جی دی.. 2021. قرار گرفتن در معرض قبل از تولد با گلایفوسیت و تخریب محیطی آن، اسید آمینه متیل فسفونیک (AMPA)، و زایمان زودرس: یک مطالعه مورد شاهدی تودرتو در گروه PROTECT (پورتوریکو). چشم انداز سلامت محیط 129 (5): 57011.

بینش مکانیکی به درمان سرطان پوست ناشی از آرسنیک اشاره دارد

محققانی که توسط NIEHS تأمین مالی شده اند، روشن می کنند که چگونه قرار گرفتن در معرض سطوح پایین آرسنیک منجر به سرطان پوست می شود. شناخته شده است که چنین قرار گرفتن باعث ایجاد ضایعات پوستی می شود که می تواند به سرطان تبدیل شود.

محققان در حال بررسی نقش پروتئین FTO در تومورهای پوستی ناشی از آرسنیک هستند. این مطالعه شامل ترکیبی از سلول‌ها، موش‌ها و نمونه‌های انسانی با ضایعات پوستی مرتبط با آرسنیک بود. آنها یک رده سلولی پوست انسان به نام کراتینوسیت و موش را در معرض سطوح پایین آرسنیک قرار دادند. آنها با استفاده از تکنیک های ویرایش ژن، FTO را در موش ها و کراتینوسیت ها حذف کردند. آنها از روش های توالی یابی برای اندازه گیری نوعی اصلاح RNA به نام N6-methyladenosine (m6A) استفاده کردند که بیان ژن را تغییر می دهد. FTO این اصلاح را با حذف ترکیبی به نام گروه متیل از m6A معکوس می کند. این فرآیند دی متیلاسیون می‌تواند بیان ژن‌هایی را افزایش دهد که سرطان را ترویج می‌کنند.

در نمونه های انسانی و کراتینوسیت های در معرض آرسنیک، بیان FTO افزایش یافت، در حالی که متیلاسیون m6A کاهش یافت. حذف FTO از کراتینوسیت ها و موش های در معرض آرسنیک، تشکیل تومور را سرکوب می کند. موش هایی که در معرض آرسنیک قرار گرفته بودند، داروهایی برای جلوگیری از فعالیت FTO دریافت کردند، متیلاسیون m6A را افزایش دادند و رشد تومور را کاهش دادند.

برای تعیین اینکه آرسنیک چگونه FTO را افزایش می دهد، محققان نشانگرهای اتوفاژی را بررسی کردند، فرآیندی برای تجزیه پروتئین های ساخته شده در سلول. در مقایسه با گروه شاهد، سلول‌های تومور تیمار شده با آرسنیک کاهش اتوفاژی و کاهش بیان ژن‌های مرتبط با اتوفاژی داشتند که منجر به تجمع FTO در سلول شد.

روی هم رفته، این نتایج به تعریف نقش اصلاح RNA FTO و m6A در سرطان پوست مرتبط با آرسنیک کمک می کند. نویسندگان پیشنهاد می کنند که هدف قرار دادن FTO ممکن است یک رویکرد درمانی امیدوارکننده برای کاهش خطر سرطان پوست در افراد در معرض آرسنیک ارائه دهد.

نقل قول: Cui YH، Yang S، Wei J، Shea CR، Zhong W، Wang F، Shah P، Kibriya MG، Cui X، Ahsan H، He C، He YY. 2021. اتوفاژی m6A mRNA demethylase FTO با قرار گرفتن در معرض سطح پایین آرسنیک برای ترویج تومورزایی مختل می شود. Nat Commun 12(1):2183.