افزایش سطح RNA می‌تواند انرژی سلول‌ها را کاهش دهد

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که افزایش سطح RNA در سلول‌ها می‌تواند منجر به کاهش تولید انرژی در آنها شود. RNA یا اسید ریبونوکلئیک، یکی از مولکول‌های حیاتی در بدن است که وظیفه تبدیل اطلاعات ژنتیکی به پروتئین‌های لازم برای عملکرد صحیح سلول‌ها را بر عهده دارد. در حالی که سلول‌ها باید تعادل دقیقی بین تولید و تخریب RNA حفظ کنند، عوامل مختلفی می‌توانند این تعادل را بر هم بزنند.

ویروس‌ها معمولاً تولید RNA را افزایش می‌دهند و همچنین پیری، برخی سرطان‌ها و بیماری‌های نورودژنراتیو نیز می‌توانند باعث اختلال در این فرآیند شوند. در مطالعه‌ای که در نشریه PNAS منتشر شده، محققان به یک روش جدید آسیب‌زایی ناشی از افزایش RNA پرداخته‌اند: این مولکول‌ها می‌توانند بر عملکرد میتوکندری‌ها، که به عنوان نیروگاه‌های کوچک درون سلول‌ها شناخته می‌شوند، تأثیر بگذارند و ظرفیت تولید انرژی آنها را محدود کنند.

این تحقیق که به رهبری محققان دانشگاه تگزاس A&M انجام شده، دیدگاه جدیدی درباره بیماری‌های مرتبط با پیری، عفونت‌های ویروسی و درمان‌هایی که به RNA مربوط می‌شوند، ارائه می‌دهد. زیلونگ یانگ، ویروس‌شناس این تیم، می‌گوید: “محققان مدت‌هاست که می‌دانند تخریب RNA به کنترل تولید پروتئین و حذف RNA معیوب کمک می‌کند. اما مطالعه ما نقش مهم دیگری را نشان می‌دهد: این فرآیند به سلول‌ها کمک می‌کند تا انرژی مورد نیاز برای عملکرد صحیح را حفظ کنند.”

محققان در آزمایشگاه، سلول‌های انسانی را مورد مطالعه قرار دادند و ویروس واکسینیا را به آنها اضافه کردند تا سطح RNA را افزایش دهند. آزمایشات بعدی شامل انتقال مستقیم RNA، بدون عفونت، از جمله mRNA (نوعی RNA که پروتئین‌ها را تولید می‌کند) و RNA دو رشته‌ای (نوعی RNA که با ویروس‌ها مرتبط است و می‌تواند واکنش‌های ایمنی مضر را تحریک کند) بود. استفاده از اکسیژن توسط سلول‌ها به عنوان معیاری برای سلامت میتوکندری‌ها مورد بررسی قرار گرفت.

نتایج نشان داد که افزایش RNA با کاهش استفاده از اکسیژن و تولید انرژی در سلول‌ها مرتبط است و این واکنش قبل از فعال شدن سیستم ایمنی رخ می‌دهد، که نشان می‌دهد این مشکل ناشی از پاسخ اضطراری بدن نیست. یانگ ادامه می‌دهد: “RNA mRNA یک جزء طبیعی از سلول‌های ماست، اما به نظر می‌رسد که اگر مقدار آن بیش از حد شود، می‌تواند برای سلول‌ها مشکل‌ساز شود.”

محققان در حال حاضر در تلاشند تا دقیقاً بفهمند که چرا این اتفاق می‌افتد و ارتباط بین فراوانی RNA و آسیب به میتوکندری‌ها را تأیید کنند. این یافته‌ها می‌تواند به بهبود ایمنی و کارایی واکسن‌ها کمک کند و همچنین در توسعه درمان‌های RNA برای حمله به سلول‌های سرطانی مفید باشد. یانگ می‌گوید: “ما فکر می‌کنیم RNA بار منفی ممکن است در اطراف میتوکندری‌ها تجمع یابد و تعادل الکتریکی لازم برای تولید انرژی را مختل کند، هرچند که چگونگی این فرآیند هنوز مشخص نیست.”