دراسة تكشف آلية دخول الجسيمات الضارة أثناء التنفس
توصل باحثون من معهد علوم الميكروبات في جامعة ويست ييل الأمريكية، إلى أن جسيمات الإلكترون الكروية الشكل تقريبًا، والتي تحمل شحنة كهربائية سالبة، يمكنها القفز داخل الجسم أثناء التنفس، حيث تساعد في تشكيل الأمراض الضارة.
وبحسب موقع «Technology News» العلمي، فإن السلوك البسيط للتنفس هو من بين أكثر الطرق شيوعًا والتي يمارسها البشر، لتحويل المغذيات إلى طاقة، وذلك من خلال استنشاق جزيئات الأكسجين في عملية الشهيق، وطرد المواد غير المرغوب فيها في عملية الزفير.
ولكن عندما تفشل آليات التخلص المعتادة من السموم في هذه العملية، تتراكم جسيمات الإلكترون في الجسم، وقد تنتج نوعًا من السموم المسببة للعديد من الأمراض ومن بينها السرطان. وفي دراسة لدورة حياة جسيمات الإلكترون، ابتكر الباحثون في جامعة ويست ييل الأمريكية، طريقة جديدة لتحديد الآلية الأساسية والتي تخفف الإجهاد التأكسدي كجزء من عملية «تفاعلات تخفيض الأكسدة الكيميائية الحيوية».
ووجد الباحثون في دراستهم طريقًا جديدًا لهروب هذه الجسيمات المسببة للأمراض، من سلاسل الأحماض الأمينية الموجودة في ثلث البروتينات.
من جانبها، قالت كاثرين شيبز، الباحثة المشاركة في الدراسة: «نحن نعلم أن سلاسل الأحماض الأمينية على شكل حلقة تسهم في جعل البروتينات أكثر قوة، ولكننا وجدنا أيضًا أن نفس هذه السلاسل يمكن أن تتصرف مثل أسلاك جسيمات الإلكترون».
وللتغلب على التحديات التي أعاقت دراسات توصيل البروتين السابقة، استخدم الفريق البحثي تقنية رباعي القطب الكهربائي، لقياس تدفق الإلكترون في بلورات البروتين الفردية.
وعلى الرغم من أن جسيمات الإلكترون لوحظت سابقًا تسير مثل نفق عبر البروتينات، اكتشفت الدراسة الجديدة أنها تقفز أيضاً على مسافات أطول ألف مرة مما لوحظ في السابق.
ونشرت الدراسة في مجلة PNAS التابعة للأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة، حيث كان لنتائجها آثار على مجموعة واسعة من التطبيقات، مثل عملية التمثل الضوئي الاصطناعي، وتصميم مواد طبية حيوية جديدة.
