يعرف تدخين السجائر على نطاق واسع بآثاره الصحية الضارة ، أحدها تطور التليف الرئوي مجهول السبب (IPF) ، وهو مرض رئوي غالبا ما يرتبط بالشيخوخة وتراكم الخلايا الهرمة. تشير الأبحاث الحديثة إلى أن أحادي النوكليوتيد نيكوتيناميد (NMN) يحمل وعدا بمواجهة هذه الآثار.

بقيادة الدكتور تشانغ من الجامعة الطبية الجنوبية في الصين ، استكشف فريق من الباحثين فوائد NMN لصحة الرئة ، خاصة في الأفراد المعرضين لدخان السجائر. تتعمق هذه المقالة في إمكانات NMN لتجديد الخلايا التالفة ، ومعالجة شيخوخة الخلايا المتسارعة الناجمة عن دخان السجائر وتقديم الأمل لأولئك المعرضين لخطر IPF. استكشف العلاقة بين دخان السجائر والخلايا الهرمة وقدرة NMN على التخفيف من أمراض الرئة.

أجرت مجموعة من الباحثين بقيادة الدكتور تشانغ من الجامعة الطبية الجنوبية في الصين دراسة في مجال بيولوجيا الجذور الحرة والطب. ووجدوا أن مادة تسمى نيكوتيناميد أحادي النوكليوتيد (NMN) يمكن أن تساعد في إصلاح الخلايا التالفة في الفئران المعرضة لدخان السجائر. اكتشفوا أن دخان السجائر يتسبب في تراكم جزيئات ضارة في مراكز طاقة الخلية تسمى الميتوكوندريا ، والتي تعزز تكوين خلايا الشيخوخة. عندما يشجع NMN عملية تسمى الالتهام الذاتي ، فإنه يساعد على إزالة هذه الجزيئات الضارة ، والحد من شيخوخة الخلايا وربما منع IPF ، وخاصة في المدخنين البالغين ، إذا كان هذا البحث ينطبق على البشر.

التدخين يسبب شيخوخة خلايا الرئة

لاختبار تأثير التدخين على شيخوخة الخلايا ، عرض الباحثون الفئران الداخلية لدخان السجائر مرتين في اليوم لمدة 30 دقيقة ، على مدى أربعة أسابيع. خلال هذا التعرض ، وجدوا أن دخان السجائر جعل خلايا الرئة تتقدم في العمر بشكل أسرع. في التجارب المعملية ، لاحظوا أن علاج خلايا الرئة بمحلول مصنوع من دخان السجائر يزيد أيضا من شيخوخة الخلايا. هذا يشير بقوة إلى أن دخان السجائر يسرع شيخوخة خلايا الرئة.

ضعف الالتهام الذاتي وشيخوخة الخلايا

أشارت الأبحاث السابقة التي أجراها الدكتور تشانغ وزملاؤه إلى أن ضعف الالتهام الذاتي لعب دورا في تليف الرئة الناجم عن دخان السجائر. يشبه الالتهام الذاتي نظام تنظيف الخلية. لذلك ، في هذه الدراسة ، كانوا يهدفون إلى ربط ضعف الالتهام الذاتي بالشيخوخة المتسارعة لخلايا الرئة الناجمة عن دخان السجائر لأن الدور الدقيق للالتهام الذاتي في شيخوخة الخلايا لم يكن واضحا. ووجدوا أن بروتينا يسمى LC3-II ، والذي يرتبط بالالتهام الذاتي ، زاد في البداية في خلايا الرئة المعرضة لمستخلص دخان السجائر (CSE) ولكنه انخفض بعد ذلك. عندما استخدموا دواء يسمى rapamycin لتحفيز الالتهام الذاتي ، فقد منع الشيخوخة المتسارعة لخلايا الرئة التي تسببها CSE. تشير هذه النتائج إلى أنه على الرغم من أن دخان السجائر يعزز في البداية الالتهام الذاتي ، إلا أنه يقلل لاحقا من العملية التي تقاوم شيخوخة الخلايا.

الجزيئات الضارة تساهم في شيخوخة الخلايا

كان الباحثون مهتمين بأنواع الأكسجين التفاعلية (ROS) التي تتراكم في الهياكل المنتجة للطاقة في الخلية ، والتي تسمى الميتوكوندريا ، لأن هذا مرتبط بالشيخوخة وشيخوخة الخلايا. أراد الدكتور تشانغ وزملاؤه معرفة ما إذا كان تراكم أنواع الأكسجين التفاعلية للميتوكوندريا ناتجا عن ضعف الالتهام الذاتي الناجم عن دخان السجائر. اكتشفوا أن علاج خلايا الرئة باستخدام CSE زاد من مستويات ROS الميتوكوندريا ، ولكن باستخدام مركب يسمى ميتوكينون يزيل أنواع الأكسجين التفاعلية يحمي الخلايا من الشيخوخة. هذا يعني أن ضعف الالتهام الذاتي يسمح بتراكم أنواع الأكسجين التفاعلية الضارة للميتوكوندريا ، مما يؤدي إلى شيخوخة الخلايا.

NMN يعزز الالتهام الذاتي ويقلل من شيخوخة الخلايا

NMN هو جزيء مهم ، وهو مقدمة لجزيء آخر يسمى نيكوتيناميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NAD +) ، والذي يلعب دورا حاسما في إنتاج الطاقة الخلوية. ينشط NMN أيضا بروتينا يسمى Sirtuin1 عن طريق زيادة مستويات NAD +. يساعد هذا البروتين على إزالة العلامات الجزيئية التي تسمى مجموعات الأسيتيل من البروتينات الأخرى ، وتنشيطها. في دراستهم ، استكمل الباحثون مستويات NAD + مع NMN لمعرفة كيفية تأثيرها على الالتهام الذاتي. ووجدوا أن NMN شجع الالتهام الذاتي في خلايا الرئة وتقليل شيخوخة الخلايا. زادت مستويات LC3-II المرتبطة بالالتهام الذاتي بعد التعرض ل CSE عند إضافة NMN ، وخفض NMN علامات شيخوخة الخلايا.

في مسار تليف الرئة الذي اكتشفه الدكتور تشانغ وزملاؤه ، يزيل Sirtuin1 مجموعات الأسيتيل من البروتين المنظم للالتهام الذاتي LC3-II ، مما يعزز الالتهام الذاتي ، ويقلل من أنواع الأكسجين التفاعلية للميتوكوندريا ، ويزيل تراكم خلايا الشيخوخة. عندما استخدموا مثبطا يسمى Ex527 لمنع Sirtuin1 ، عكس آثار NMN. هذا يشير إلى أن علاج NMN يمكن أن يعيد الالتهام الذاتي ويقلل من شيخوخة الخلايا المتسارعة الناجمة عن دخان السجائر ، والتي يمكن أن تساعد في الوقاية من أمراض مثل IPF.

اكتشف الباحثون أيضا أن التدخين يثبط نشاط Sirtuin1 ، وهو بروتين يساعد على تنظيم وظائف الخلايا. بالإضافة إلى ذلك ، وجدوا أن تنشيط Sirtuin1 وزيادة مستويات NAD + يمكن أن يستعيد نشاطه ويمنع شيخوخة الخلايا.

تسلط هذه الدراسة الضوء على كيفية مساهمة التدخين في أمراض الرئة مثل IPF. ومع ذلك ، هناك حاجة إلى مزيد من البحث ، وخاصة التجارب السريرية التي تشمل البشر ، لتحديد ما إذا كانت فوائد NMN في الحد من تراكم الخلايا الشيخوخة و IPF يمكن أن تنطبق على الأشخاص الذين يدخنون.