دراسة تكشف عن أنظمة توصيل السموم المخفية في النباتات والفطريات وحتى الفيروسات!
دراسة رائدة نُشرت في مجلة “Toxins” كشفت عن واقع مفاجئ: العالم البيولوجي مليء بأنظمة توصيل السموم تتجاوز بكثير الأنياب المعروفة للأفاعي والدبابيس الخاصة بالعقارب.
الدراسة التي قادها ويليام ك. هايز من جامعة لوما ليندا، تكشف أن النباتات والفطريات والبكتيريا والطلائعيات وحتى الفيروسات قد تطورت بآليات مشابهة بشكل ملحوظ لتلك الموجودة في الحيوانات السامة – حيث تقوم بتوصيل المركبات السامة من خلال هياكل متخصصة تخلق جروحًا في أهدافها.
قال هايز: “حتى الآن، كانت معرفتنا بالسموم وأنظمة توصيل السموم والكائنات السامة تعتمد بالكامل على الحيوانات، وهو ما يمثل جزءًا صغيرًا فقط من الكائنات التي يمكننا البحث فيها عن أدوات وعلاجات ذات مغزى.”
على مدى قرون، ارتبط العلماء بشكل أساسي السم مع الحيوانات. لكن البحث الجديد يتحدى هذه النظرة المحدودة من خلال تحديد أنظمة موازية عبر الطيف البيولوجي تلبي التعريف الفني للسم: إفراز سام يُنقل إلى الأنسجة الداخلية عبر خلق جرح.
من بين النتائج الأكثر إثارة للدهشة هو أن بعض النباتات تستخدم دفاعات سامة من خلال آليات متعددة. على سبيل المثال، تستخدم نبات القراص الشائك شعيرات مجوفة تشبه الإبر تنكسر في جلد الحيوان لتوصيل مواد كيميائية تسبب الألم. كما تحتوي نباتات أخرى على مستعمرات من النمل اللاذع، مما يوفر لها مأوى وطعامًا مقابل الحماية ضد العواشب.
حتى النباتات الطفيلية مثل الهدال يمكن اعتبارها سامة، حيث تخترق النباتات المضيفة باستخدام هياكل جذرية متخصصة تُعرف باسم “هاوستوريا” التي تفرز إنزيمات لتحلل جدران الخلايا أثناء توصيل المركبات السامة.
توضح الدراسة كيف تستخدم بعض الفطريات خلايا متخصصة تُعرف باسم “أبريسوريا” لاختراق نسيج النبات وتوصيل السموم، بينما تستخدم الفطريات المفترسة مجموعة متنوعة من أجهزة الالتقاط للإيقاع بالنيموديات.
ربما يكون الأكثر إثارة للاهتمام هو تضمين الباحثين لفيروسات البكتريوفاج – وهي فيروس يهاجم البكتيريا – باعتبارها ربما أكثر الكيانات السمية وفرة على الأرض. هذه الفيروسات ترتبط بخلايا البكتيريا وتحقن حمضها النووي عبر أجهزة تشبه الإبر، مما يؤدي إلى تدمير الخلايا الذي “يتنافس مع العديد من السموم التقليدية”، وفقًا للدراسة.
بدأت الأبحاث قبل أكثر من عقد عندما بدأ هايز – الذي درس سم الأفعى الجرسية بشكل مكثف - يتساءل عن التعريفات التقليدية أثناء تدريس دوراته حول بيولوجيا السموم.
وأشار هايز: “لقد خدشنا فقط سطح فهم المسارات التطورية لتباين السم.”
يمكن أن يكون لهذا المنظور الموسع حول الكائنات السمية آثار كبيرة على البحث الطبي. لقد أسفرت سموم الحيوانات بالفعل عن العديد من المركبات العلاجية بما في ذلك أدوية لعلاج ارتفاع ضغط الدم والسكري والألم المزمن. فتح البحث ليشمل سموم غير حيوانية قد يزيد بشكل كبير مصادر اكتشاف أدوية جديدة.
يأمل الباحثون أن يشجع عملهم التعاون بين التخصصات المختلفة، مما يجمع المتخصصين من مجالات كانت منفصلة سابقاً لتطوير فهم شامل لكيفية تطور الكائنات المتنوعة لأنظمة توصيل السم المستقلة.
كما يوحي عنوان الورقة الغريب – المقتبس من أغنية ديزني “إنه عالم صغير” – هناك عنصر موحد وراء هذا الاكتشاف. وفي كلمات الباحثين: “هناك الكثير مما نتشاركه ، لذا حان الوقت لنكون واعيين ، إنه عالم صغير بعد كل شيء.”
