علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Chili peppers and hugs: What inspired Nobel medicine winners
(بقلم: عصام احمد – Issam Ahmed)
كان ديفيد جوليوس يتسوق في ممر في السوبر ماركت مليئًا بأنواع صلصات الفلفل الحار عندما التفت إلى زوجته، والتي هي أيضًا زميلة باحثة له، وقال لها إنه يعتقد أن الوقت كان مناسبًا له في النهاية أن يجد حلًا لكيف تسبب مواد كيميائية معينة إحساسًا بالحرارة.
وجاء ردها عليه: “حسنًا ، يجب أن تبدأ العمل على ذلك الحل”.
في هذه الأثناء، كان أردِم باتاباوتيان (Ardem Patapoutian) متحمسًا منذ فترة طويلة لفك أسرار حاسة اللمس [touch أو somatosensation] المغفول عنها، والتي تتحكم في كل شيء بدءً من كيف نميز بين الأشياء وكيف نشعر عندما نعانق شخصًا آخر، إلى كيف “تعرف” أجسامنا حدسيًا مكان وجود أطرافنا، دون أن تبحث عنها.
فاز كلا الباحثين الأمريكيين في علم الأحياء الجزيئية بجائزة نوبل للطب عن إنجازاتهما الرائدة ، التي أجرياها بشكل مستقل عن بعضهما البعض في أواخر التسعينيات والعقد الأول من القرن الحادي والعشرين، والتي يتم تحويلها الآن إلى تطوير علاجات، وخاصة لعلاج الألم (1).
قال جوليوس من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو للصحفيين إنه كان دائمًا مفتونًا بكيف يتفاعل الناس مع المنتجات (المحاصيل) الطبيعية في محيطهم، وكذلك بكيف تحوي بعض النباتات على مهيجات كيميائية (chemical irritants) (وتعرف أيضًا بمسببات الالتهاب الكيميائية، 2) ، كالتوابل.
أثبتت الأبحاث السابقة أن الكابسيسين (capsaicin) (انظر 3) مهم كمنشط للخلايا العصبية المعنية بالألم – لكن الآلية الكامنة التي وراء ذلك لم تكن واضحة.
اكتشف جوليوس (Julius) في عام 1997 البروتين المعين الموجود على الطرف الخارجي للأعصاب الحسية المسؤول عن الإحساس بالألم الحارق من الفلفل الحار ، واكتشف أنه يستجيب أيضًا لدرجات الحرارة المرتفعة (4).
ثم تحول جيليوس إلى مركبات المنثول (menthol) (وهو من الزيوت العطرية الطيارة المستخرجة من النعناع) والنعناع للتعرف على “المستقبلات” المماثلة المسؤولة عن الاحساس بالبرودة ، واستخدم جزيئات من الوسابي (wasabi) (ويعرف أيضًا بالفجل الياباني ، 5) للتعرف على الألم الالتهابي (inflammatory pain) (انظر 6، 7، 8)
“أحب القيام بالعلوم التجريبية لأني أعمل في المختبر بيدي وأنا أفكر في الوقت نفسه، وهذا منحني فرصة للاستمتاع بالفعل بما أفعله يومًا بعد آخر ، وتقريبًا اصبح هذا العمل هوايةً لي،” ، قال جيوليوس.
“يأتي على المرء زمن عندما يتوصل فيه إلى اكتشاف معين ، حيث كون هو الوحيد على هذا الكوكب ، أو على الأقل يعتقد أنه الوحيد على هذا الكوكب الذي يعرف إجابة مسألة معينة، وهذه لحظة رائعة ومثيرة في الحقيقة”.
هناك عدد من الأدوية المرشحة لوقف الألم المزمن في طور الإعداد، لكنها واجهت حتى الآن آثارًا جانبية صعبة.
وقال: “عليك أن تأخذ خيارًا وسطًا ما بين الخيارات والآراء المتناقضة في الرغبة في وقف الألم المزمن … لكن لا تقضي على الإحساس بالألم الذي إما أن يكون وقائيًا أو ألمًا حادًا”.
نجاح مهاجر إلى أمريكا
باتابوتيان ، من شركة سكريبس للأبحاث (Scripps Research) ، توصل الى اكتشافات متعلقة بدرجة الحرارة ، لكن دراساته حول الضغط [الذي يسبب نوعًا من الألم] برزت أكثر.
على وجه التحديد، وجد جينين من الجينات مسؤولين عن تحويل الضغط إلى إشارات كهربائية بعد ما قام باختبارات على الخلايا المزروعة في المختبر.
لقد كان تقدمًا مضنيًا وشاقًا توصلنا إليه وذلك بحذف جين تلو آخر. “بعد ما عملنا على هذه الدراسة لمدة عام كامل والنتائج الاي حصلنا عليها كانت سلبية، الواحدة تلو الأخرى … الباحث المرشح للدكتوراه الثاني والسبعون أعلن عن فشل هذه القدرة”، كما قال جيليوس في حديث صحفي له.
باتابوتيان من أصل أرمني ، ونشأ في لبنان والذي مزقته الحرب وجاء إلى الولايات المتحدة حين كان في الثامنة عشرة من عمره ، قال إنه كان من الصعوبة بمكان بالنسبة له أن يتخيل اليوم الذي سيأتي فيه ويفوز بجائزة نوبل.
عندما حاولت لجنة نوبل الاتصال به في الساعة 2:00 صباحًا في كاليفورنيا ، كان هاتفه علي الوضع الصامت.
قال: “لقد توصلوا بطريقة ما إلى والدي البالغ من العمر 94 عامًا والذي يعيش في لوس أنجلوس ، وأعتقدُ أنه حتى لو كان الهاتف،
علي وضع (عدم الازعاج) يمكن للموجودين لديك في المفضلة الاتصال بك” ، مضيفًا أن تلك اللحظة كانت “لحظة مميزة”.
ڤيديو الاعلان عن الجائزة:
مصادر من داخل وخارج النص:
1- https://medicalxpress.com/tags/pain/
2- ” التهييج في علم الأحياء وعلم وظائف الأعضاء هو حالة من الالتهاب، أو رد فعل الجسم تجاه الحساسية. تسمّى المادة التي تسبب حالة التهييج باسم مهيّج أو مادة مهيّجة. إن المواد المهيّجة تسبّب الأثر إمّا من عامل كيمائي مثل الفينول أو كابسيسين أو نتيجة تأثير ميكانيكي أو حراري أو إشعاعي. يمكن أن يكون التهييج مزمناً” ، مقتبس من نص ورد على هذا العنوان: https://ar.wikipedia.org/wiki/تهييج
3- الكابسيسين هو حالة خاصة، لأنه يمكن أن يخدع أجسامنا ليعتقد بأن الفلفل الحار هو فعليًا “حار”. يقول جويل بورنشتاين (Joel Bornstein)، باحث في فيزيولوجيا الأعصاب في جامعة ملبورن: “الخلايا العصبية التي لديها مستقبلات لجس الكابسيسين ، وبعضها يستشعر أيضًا بتغيرات في درجة الحرارة”. “لذلك عندما تُنشط، تخبر الدماغ أن هناك مثيرًا (منبهًا) حارًا ويبدو وكأن في الواقع أن هناك حرقان في الفم”. كلما زاد تركيز المستقبلات العصبية في جزء معين من الجسم ، زادت حساسية هذا الجزء للكابسيسين. ولذلك ملامسة الفلفل الحار لعينك شيء لا يطاق ، ولهذا السبب يجب عليك حماية يديك عند لمس الفلفل الحار من الداخل”، ترجمناه من نص ورد على هذا العنوان: https://www.australiangeographic.com.au/topics/science-environment/2011/09/why-chillies-are-hot-the-science-of-heat/
4- https://www.quantamagazine.org/scientists-discover-structure-of-chili-pepper-sensor-20140220/
5- ” الوسابي (Eutrema japonicum) مرادف: (Wasabia japonica) نبات من الفصيلة الصليبية، والتي تشمل كذلك الكرنب، والفجل والخردل. يعرف الواسابي باسم «الفجل الياباني»، وتستخدم جذوره في عمل البهارات حيث أن لها نكهة قوية للغاية. تقترب حدة طعمه إلى الخردل الحار منه إلى الكابساسين في الفلفل الحار، فهو ينتج أبخرة تحفز الممرات الأنفية أكثر من اللسان. ينمو الواسابي بشكل طبيعي – دون تدخل الإنسان – على طول مجرى الأنهار في الوديان الجبلية في اليابان” ، مقتبس من نص ورد على هذا العنوان: https://ar.wikipedia.org/wiki/وسابي
6- الألم الالتهابي هو زيادة الحساسية بسبب ردة الفعل الالتهابية المرتبطة بتلف الأنسجة، في ظل هذه الظروف الحساسة ، يمكن اعتبار المثير / المحفز غير الضار مؤلمًا كما في الألم الخيفي (7) وقد يكون ضارًا كما في حالة فرط التألم (8). ترجمناه من نص ورد على عذا العنوان: https://www.sciencedirect.com/topics/medicine-and-dentistry/inflammatory-pain
7- “الألم الخيفي أو ألم مخالف (Allodynia) هو الأَلَم الذي ينجم عن تَنْبيه غير مؤلم في العادة مثل اللمس أوالضغط اللطيف أو حركة المفاصل البسيطة”. مقتبس من نص ورد على هذا العنوان: https://ar.wikipedia.org/wiki/ألم_خيفي
8- فرط التألم أو زيادة الحساسية للألم (Hyperalgesia) هو زيادة الحساسية تجاه الألم، والتي قد تكون ناجمة عن الأضرار التي لحقت بمستقبلات الأذية أو الأعصاب الطرفية. وتُعتبر البروستاغلاندينات (E) و (F) هي المسؤولة إلى حد كبير عن تنبيه مستقبلات الألم. كما أن زيادة الحساسية المؤقتة للألم تحدث أيضا كجزء من سلوك المرض، وتطور الاستجابة للعدوى، مقتبس من نص ورد على هذا العنوان: https://ar.wikipedia.org/wiki/فرط_التألم
المصدر الرئيس:
