به گفته محققان هرج و مرج در تنظیمات بدن می تواند سیستم ایمنی بدن ما را بطور بهینه تنظیم کند. این کشف ممکن است برای جلوگیری از بیماری های جدی مانند سرطان و دیابت اهمیت زیادی داشته باشد.
شکاف های زیادی در درک ما از نحوه عملکرد سیستم ایمنی و این که چگونه می توان از بیماری هایی نظیر سرطان و دیابت جلوگیری کرد، وجود دارد. حال، دکتر Heltberg و پروفسورJensen از موسسه Niels Bohr دانشگاه کپنهاگ، مکانیسم کاملا جدیدی را یافته اند که می تواند قطعه مهمی از این پازل باشد. آنها مکانیسم کاملا جدیدی را کشف کرده اند که نشان می دهد سلول های بدن از طریق هرج و مرج می توانند خود را تنظیم کنند.
محققان به تحقیق بر روی عملکرد یک پروتئین خاص بنام NF-kB که در سلولها تولید شده و به تحریک ژن ها می پردازد، پرداختند. از میان سایر وظایف این پروتئین، NF-kBبرای حفظ سیستم دفاع ایمنی بدن و درنتیجه توانایی بدن برای مبارزه با بیماریها، حیاتی است. غلظت NF-kB در طول زمان تغییر می کند و این نوسانات بر ژن ها و متعاقب آن شرایط سلول ها تاثیر می گذارد.
محققان نشان دادند که هرج و مرج در غلظت این پروتئین - که در ریاضیات به عنوان پویایی بی نظمی یا chaotic dynamics شناخته می شود - می تواند سبب فعال سازی تعدادی از ژن ها شود که در صورت عدم وجود این آشوب، فعال نمی شوند. به عبارت دیگر، در حالت هرج و مرج، پروتئین NF-kB بیشترین تاثیر را در فعال کردن ژن ها و بهینه سازی "تنظیم" سیستم ایمنی دارد.
پرفسور Jensen، استاد بیوکمپلکسیتی در موسسه نیلز بور، در دانشگاه کپنهاگ گفت: این نتایج می تواند تاثیر زیادی در درک ما از نحوه ی عملکرد سیستم ایمنی بدن و نحوه ی بروز برخی از بیماری های جدی، از جمله دیابت، سرطان و آلزایمر، داشته باشد. به عنوان مثال، ما می دانیم که سرطان با نارسایی در سیگنالینگ درون بدن مرتبط است، بنابراین، برای جلوگیری از سرطان، ضروری است که پویایی صحیح در کار سلول ها را احیا کنیم.
افزایش اطلاعات می تواند درمان سرطان را بهبود بخشد
محققان خاطر نشان می کنند که این دانش جدید را می توان در درمان های آینده اعمال کرد.
متیاس هلتبرگ، دانشجوی دکترای Biocomplexity، توضیح می دهد: این می تواند به صورت داروهای جدیدی باشد که عملکرد مناسب پروتئینی را تضمین می کنند. درمان ها همچنین می توانند با نمونه گیری و آزمایش سلول ها از بدن برای تعیین اینکه آیا سلول ها در شرایط مناسبی برای تغییرات صحیح هستند یا خیر، انجام شوند و بدین ترتیب ممکن است پیش از وقوع بیماری ها، بتوان بیماری را پیش بینی و کشف کرد.
نتایج این تحقیق اولین نتایجی است که ثابت می کند هرج و مرج می تواند یک جنبه ی بسیار مهم از مکانیسم هایی باشد که پیچیدگی بسیار زیاد همه ی موجودات زنده را هدایت می کند. حتی محققان خود نیز از این کشف شگفت زده شدند، زیرا chaotic dynamicsاغلب به عنوان چیزی است که موجودات زنده از آن اجتناب می کنند. این اطلاعات، درک کاملا جدیدی از نحوه ی تنظیم ژن ها از طریق تغییرات مختلف در غلظت پروتئین هایی که آنها را کنترل می کنند، ارائه می دهد.
پرفسور جنسن می گوید: هرج و مرج از نظر ریاضی به خوبی بعنوان تغییراتی پویا تعریف شده است، که برای مثال، قبلا برای توضیح تغییرات بزرگ در سیستم های آب و هوایی مورد استفاده قرار گرفته است. با پیچیدگی بسیار زیاد که از ویژگی های موجودات زنده در رده های بالا است، مشخص می شود که chaotic dynamics در انواع مختلفی از سیستم ها رخ می دهد. اما این که چگونه هرج و مرج نقش تعیین کننده ای در سلول های زنده دارد، کاملا جدید است.
بر اساس طیف وسیعی از نتایج تجربی، محققان با استفاده از محاسبات ریاضی و استدلال های نظری به این نتیجه گیری رسیدند.نتایج این تحقیق به تازگی در مجله علمی NatureCommunications منتشر شده است.
