▎ النحاس والنحاس أبحاث
ما هي الخلفية البحثية للنحاس النحاس؟
في سبعينيات القرن الماضي، قام العلماء الأمريكيون الذين كانوا يدرسون تأثيرات البلازما البشرية على الأنسجة من مختلف الفئات العمرية بملاحظة دقيقة. عندما تمت إضافة البلازما من الأفراد الشباب إلى أنسجة الكبد من الأفراد الأكبر سنا، بدأت أنسجة الكبد المسنة في إنتاج بروتينات معينة بكفاءة مثل تلك الموجودة في الأنسجة الشابة. وبعد تحليل متعمق، نجح في عام 1973 في عزل النحاس والنحاس من مصل الدم البشري. يتكون هذا المركب من ثلاثي الببتيد المكون من الجلايسين والهستيدين والليسين المرتبط بإحكام بأيون النحاس. وكشفت الأبحاث الإضافية أن النحاس النحاسي موجود بشكل طبيعي في العمليات الفسيولوجية البشرية داخل اللعاب والدم والبول. ترتبط مستويات تركيزه ارتباطًا وثيقًا بالعمر: تصل إلى حوالي 200 نانوجرام/مل في بلازما الأشخاص بعمر 20 عامًا، ولكنها تنخفض بشكل حاد إلى حوالي 80 نانوجرام/مل عند عمر 60 عامًا.
تستمر الأبحاث اللاحقة في توسيع حدود فهم النحاس والنحاس. في أوائل الثمانينيات، اكتشف العلماء أن جسم الإنسان يطلق هرمون GHK في مواقع الإصابة، وافترضوا بجرأة دوره المحتمل كإشارة رئيسية مبكرة لإصلاح الجلد. منذ ذلك الحين، ركزت الأبحاث المكثفة على دور النحاس النحاسي في إعادة تشكيل الأنسجة، وخاصة في تجديد الجلد. يحفز النحاس النحاس تخليق الكولاجين والإيلاستين والجليكوزامينوجليكان بينما ينظم نشاط البروتينات المعدنية ومثبطاتها. إنه يمارس تأثيرات إيجابية في مكافحة الالتهابات، والدفاع المضاد للأكسدة، وتولد الأوعية، ويصبح تدريجيًا موضوعًا للبحث في مجالات متعددة بما في ذلك الكيمياء الحيوية، والأمراض الجلدية، والطب التجديدي.
ما هي آلية عمل النحاس النحاس؟
تعزيز التئام الجروح
تكاثر الخلايا وهجرتها: يحفز النحاس النحاسي تكاثر وهجرة الخلايا المختلفة، بما في ذلك الخلايا الليفية الجلدية والخلايا البطانية. على سبيل المثال، في مواقع جروح الجلد، فإنه يعمل على تسريع تخليق مكونات المصفوفة خارج الخلية مثل الكولاجين والإيلاستين بواسطة الخلايا الليفية، مما يوفر الدعم الهيكلي لشفاء الجروح. وفي الوقت نفسه، فإنه يجذب الخلايا البطانية للهجرة نحو الجرح، مما يعزز تكوين أوعية دموية جديدة. وهذا يوفر كمية وافرة من العناصر الغذائية والأكسجين للجرح، مما يسرع عملية الشفاء [1].
تنظيم عوامل النمو: ينظم هذا المركب التعبير وإطلاق عوامل النمو المتعددة، مثل عامل النمو المحول β (TGF-β) وعامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF). إذا أخذنا VEGF كمثال، فإن النحاس النحاسي يعزز إفرازه، والذي بدوره يحفز تكاثر الخلايا البطانية الوعائية وتولد الأوعية - وهي عمليات حاسمة لشفاء الجروح [1].
تأثيرات مضادة للالتهابات
تثبيط وسطاء الالتهاب: يمنع النحاس النحاس إنتاج وإطلاق وسطاء التهابات متعددين، بما في ذلك عامل نخر الورم α (TNF-α) والإنترلوكين 1β (IL-1β). يلعب هؤلاء الوسطاء أدوارًا رئيسية في الاستجابات الالتهابية. عن طريق تثبيط تعبيرها، يقلل النحاس من شدة الالتهاب ومدته، وبالتالي يخفف من تلف الأنسجة [2].
تعديل الخلايا المناعية: كما أنه ينظم وظيفة الخلايا المناعية. من خلال تعديل استقطاب البلاعم نحو البلاعم المضادة للالتهابات، فإنه يقلل من إطلاق وسطاء الالتهابات ويعزز إصلاح الأنسجة [2].
إصلاح الحمض النووي
تنشيط مسارات الإصلاح: يقوم النحاس بتنشيط مسارات إصلاح الحمض النووي داخل الخلايا. عندما تتضرر الخلايا بسبب عوامل داخلية أو خارجية مختلفة، فإنها تبدأ سلسلة من آليات إصلاح الحمض النووي. يعزز النحاس النحاس إصلاح الحمض النووي التالف عن طريق تنظيم نشاط إنزيمات الإصلاح ذات الصلة، مثل بوليميراز الحمض النووي والليغاز، وبالتالي الحفاظ على الاستقرار الجيني [2].
الحماية من مضادات الأكسدة: يمتلك قدرة مضادة للأكسدة، مما يقلل من تلف الحمض النووي الناجم عن أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS). يمكن أن يسبب ROS فواصل في شريط الحمض النووي وأكسدة القاعدة. من خلال التخلص من أنواع ROS، يحمي النحاس النحاس بشكل غير مباشر الحمض النووي من التلف، مما يخلق ظروفًا مواتية لإصلاح الحمض النووي [1].
تنظيم عملية التمثيل الغذائي الخلوي
تعزيز استقلاب الطاقة: فيما يتعلق باستقلاب الطاقة الخلوية، قد يؤثر النحاس والنحاس على وظيفة الميتوكوندريا. تعمل الميتوكوندريا كمحطات طاقة خلوية، وقد يعزز النحاس والنحاس كفاءة إنتاج الطاقة الخلوية من خلال تنظيم نشاط الإنزيمات المرتبطة بالميتوكوندريا - مثل تلك المشاركة في دورة حمض ثلاثي الكربوكسيل والفسفرة التأكسدية - وبالتالي تلبية متطلبات الطاقة أثناء العمليات الخلوية مثل النمو والإصلاح [2].
تنظيم تخليق المواد: ينظم النحاس النحاس أيضًا تخليق المواد المهمة داخل الخلايا. كما ذكرنا سابقًا، فهو يعزز تخليق مكونات المصفوفة خارج الخلية مثل الكولاجين والإيلاستين. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يؤثر على تخليق واستقلاب المواد داخل الخلايا مثل البروتينات والدهون، وبالتالي الحفاظ على الوظائف الفسيولوجية الخلوية الطبيعية [2].
ما هي تطبيقات النحاس النحاس؟
شفاء الجروح: يمتلك النحاس النحاس القدرة على تعزيز التئام الجروح. إنه يحفز تكوين الأوعية الدموية، ويوفر كمية وافرة من العناصر الغذائية والأكسجين إلى موقع الجرح، وبالتالي تسريع إصلاح الأنسجة وتجديدها. يدعم النحاس النحاس أيضًا وظيفة الخلايا الليفية الجلدية، مما يعزز تخليق الكولاجين والإيلاستين والجليكوزامينوجليكان. وهذا يساعد في بناء مصفوفة صحية خارج الخلية ويسرع عملية التئام الجروح. في دراسة Pickart L حول إصابات الجلد، أدى العلاج باستخدام تركيبات تحتوي على النحاس والنحاس إلى تسريع سرعة شفاء الجروح وتحسين جودة الشفاء بشكل كبير [2].
التأثيرات المضادة للالتهابات: فهو يخفف من الاستجابات الالتهابية عن طريق تثبيط مسارات الإشارات المرتبطة بالالتهاب. في كل من نموذج الفأر الناتج عن إصابة الرئة الحادة (ALI) الناجم عن عديد السكاريد الدهني وفي التجارب المختبرية باستخدام بلاعم RAW 264.7، قلل علاج النحاس والنحاس من إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية (ROS)، وزيادة نشاط ديسموتاز الفائق أكسيد (SOD)، وتقليل توليد وسطاء الالتهابات مثل عامل نخر الورم - α (TNF-α) والإنترلوكين 6 (IL-6)، الذي تم تحقيقه عن طريق تثبيط مسارات إشارات NF-κB p65 وp38 MAPK. وهكذا، يُظهر النحاس النحاس إمكانات علاجية للأمراض المرتبطة بالالتهاب مثل ALI/متلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS) [3].
الحماية الخلوية: يعرض تأثيرات وقائية خلوية متعددة. في مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، فإنه يحمي ويصلح أنسجة الرئة مع استعادة وظيفة الخلايا الليفية لمرض الانسداد الرئوي المزمن. كما أنه يمنع جزيئات مثل NFκB، والتي يعتقد أنها تسرع أمراض الشيخوخة، مما يدل على إمكانات مكافحة الشيخوخة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يعرض أنشطة مضادة للقلق ومسكنة ومضادة للعدوان، وينشط وظائف التنظيف الخلوي عبر نظام البروتيزوم، مما يوفر حماية خلوية شاملة [2] .
إصلاح الحمض النووي: يشارك النحاس النحاسي في عمليات إصلاح الحمض النووي داخل الخلايا، مما يساعد على الحفاظ على الاستقرار الجيني وتقليل الأمراض الخلوية ومشاكل الشيخوخة الناجمة عن تلف الحمض النووي المتراكم. وهذا يدعم الوقاية والعلاج من الأمراض المرتبطة بتلف الحمض النووي [2].
خاتمة
باعتباره مركبًا داخليًا ثلاثي الببتيد والنحاس، يُظهر النحاس النحاس نشاطًا بيولوجيًا متعدد الأبعاد. من خلال تنشيط مسارات الإشارات مثل PI3K/Akt وMAPK/ERK، فإنه يعزز تكاثر الخلايا الليفية وتولد الأوعية الدموية وتوليف المصفوفة خارج الخلية، مما يلعب دورًا حاسمًا في التئام الجروح. كما أنه يُظهر أيضًا وظائف مضادة للالتهابات ومضادات الأكسدة والمناعية، مما يخفف من تلف الأنسجة الالتهابي ويساعد في إصلاح الصدمات والتدخل في الأمراض الالتهابية.
عن المؤلف
تم بحث جميع المواد المذكورة أعلاه وتحريرها وتجميعها بواسطة Cocer Peptides.
مؤلف المجلة العلمية
كانت لورين بيكارت عالمة كيمياء حيوية مشهورة ومؤسسة شركة Skin Biology Inc.، المتخصصة في دراسة الببتيدات النحاسية وتطبيقاتها في صحة الجلد والشيخوخة. اكتشف الببتيد النحاسي Copper-cu في عام 1973 أثناء بحث الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو. أدى هذا الاكتشاف إلى تطوير الببتيدات النحاسية المجددة للبشرة وتأسيس شركة Skin Biology Inc. في عام 1994. وقد ساهم عمله بشكل كبير في فهم بيولوجيا الجلد وتطوير علاجات مضادة للشيخوخة. تستمر أبحاث بيكارت في التأثير على مجال الأمراض الجلدية والطب التجديدي. تم إدراج لورين بيكارت في مرجع الاقتباس [2].
