آليات عمل الفوكويدان ضد السرطان: ألية 1و2و3 من 5

في عام 1983، قام العالم تاكاهاشي (1) بعمل أبحاث باستخدام الفوكويدان الخام المستخرج من عشب الأرامى البحرى على القدرة البلعمية لنظام "الجملة الشبكية البطانية reticuloendothelial system" أو "البلاعيم" و تخليق عوامل مضادة للفيروسات، ونشاط القتل الطبيعي، تمت هذه التجارب على فئران الملقحة بلقاح L1210، و على خلايا الورم sarcoma 180 التى تم زرعها تحت الجلد في قئران التجارب من أنواع ddY و athymic nude mice.أشارت النتائج إلى أنه من خلال تحفيز النظام الشبكي البطاني وزيادة نشاط القل الطبيعى NK ظهرت خصائص عشب الأرامى كمضاد للسرطان وكمعزز لحصانة الخلايا التائية T Cells في الوقت نفسه . في عام 1996، حدد الباحثون التركيب الكيميائي لليو- فوكيدانU-fucoidan وغيره من مركبات الفوكويدان، و وضحوا أيضا نشاطهم الفسيولوجي، مثل تأثير موت الخلايا المبرمج Apoptosis على الخلايا السرطانية. في عام 2000، قام د. ماروياما (2) بالتحقيق في تأثير الفوكويدان المستخلص من عشب واكامي البحرى على نشاط خلايا القتل الطبيعى NK من أجل توضيح آلية تأثير اطالة الحياة الذى أظهرته هذه المادة على فئران زرعت باجسامها خلايا سرطان الدم L1210.لقد استخدم خلاصة عشب الميكابو مع الفوكويدان المستخلص من الميكابو المجفف منزوع الدهن على الفئران عن طريق البطن مرة واحدة في اليوم على التوالي بجرعة 50 ملجرام لكل كجم من وزن الجسم , وأكدوا وجود آثار نشاط خلايا القتل الطبيعى NK في الطحال و في الخلايا المنضوحة داخل البطن بعد خمسة أيام. وضحت الابحاث التى قام بها ساجوا (3) و تومينجا و وو و كاتو وغيرهم ، وضحت النشاط الحيوي للفوكويدان المستخرج من عشب جاجومى البحرى بالأخص و أيضا تم توضيح آليات الآثار المضادة للسرطان.وعلاوة على ذلك، توجد تقارير عن أليات مكافحة السرطان لعلماء مثل ساكاى و كاتو (4). سنقدم لكم معلومات بناء على هذه التقارير.

1. تنشيط موت الخلايا المبرمج.

   واحدة من الآثار المضادة للسرطان للفوكويدان هى جعل الخلايا السرطانية تقتل نفسها، وهذا عن طريق تنشيط موت الخلايا المبرمج. خلايا الكائنات الحية تحتوى جينات تأمرها بقتل أنفسها عند حدوث تلف لها بسبب وجود بيئة غير طبيعية، ويسمى انتحار الخلايا الذي يحدث بهذه الطريقة باسم "موت الخلايا المبرمج Apoptosis ". موت الخلايا المبرمج تسمح بعملية تجدد الخلايا حيث تولد خلايا جديدة عندما تموت الخلايا القديمة داخل الجسم ، و يتكرر هذا حفاظا على الصحة البدنية. هذه الظاهرة "موت الخلايا المبرمج" تحدث في البشر أيضا. كمثال، على الرغم من أن المولود الجديد لديه أصابع، لم تنمو هذه الأصابع بهذا الشكل عندما كان جنين بل كانت في البداية بشكل اخر، وبعد ذلك خضعت خلايا معينة لموت الخلايا المبرمج في أوقات معينة، مما أدى إلى تشكيل الأصابع. يعرف الفوكويدان بتأثيره المباشر على الخلايا السرطانية وتحفيز انتحارها. لا توجد آثار جانبية لأن هذا التأثير لا يعمل على الخلايا الطبيعية.وقد تبين هذا التأثير في بيئة المختبر الاصطناعي نتيجة للتجارب التي قام بها د. يو وآخرون (5) و التى قامت بالتحقيق في آثار اليو فوكويدان على الخلايا السرطانية التي سمح لها بالتكاثر لأجيال عديدة.على وجه التحديد، عندما أضافوا اليو فوكويدان لخلايا اللوكيميا ،و خلايا سرطان الدم الليمفاوي، و خلايا سرطان المعدة والقولون للانسان و التي تركت لتنتشر بنشاط في طبق بتري، وجدوا أن عدد خلايا الأورام القادرة على الحياة انخفض واقترب للصفر، كما هو مبين في (a) في الشكل-1. هذا الشكل يبين خلايا اللوكيميا بالإنسان. عندما قاموا بالتحقيق بمزيد من التفاصيل اصبحوا قادرين على التأكد من أن فى حالة وفاة تلك الخلايا، تم قطع الـحمض النووى DNA الذي يشكل شفرة الحياة، وأصبحت الخلايا غير قادرة على الحياة كما في (b) في الشكل-1. و لم يجد الباحثون أي تأثير تقريبا لليو فوكويدان على الخلايا الطبيعية التي تم زراعتها في نفس الوقت بغرض استخدامها كمرجع.

2. تنشيط انتاج الانترلوكين 12 (IL-12) وانترفيرون جاما (الإنترفيرون γ).

   في هذا القسم خاصة نحن في حاجة إلى استخدام بعض المصطلحات الغامضة نوعا ما، ولذا فسوف نعطي بعض التفسيرات أولا: البلاعم: وتسمى أيضا البالعات، تتفاعل هذه الخلايا عندما تدخل المواد الغريبة الى الجسم.أنها تجذب الفيروسات والبكتيريا والمواد عديمة الفائدة مثل الخلايا القديمة داخلها و تقوم بأكلها وهضمها. كما تقوم بأكل الخلايا السرطانية أيضا، واحدة بعد الآخرى. و عندما يكون هناك الكثير من الأعداء، تقوم بتوجيه أوامر الهجوم لأصدقائها من الخلايا الأخرى. الخلايا الليمفاوية التائية (خلايا T): تبدأ هذه الخلايا بالعمل بعد تلقي أوامر الهجوم من البلاعم. وهي تشمل الخلايا التائية المساعدة، والخلايا التائية القاتلة، والخلايا التائية الكابتة، و لكل منها دور مختلف. الخلايا التائية القاتلة: عند العثور على الخلايا السرطانية، تقوم هذه الخلايا بعمل ثقب في غشاء الخلية السرطانية ويضخ بها انزيم هادم للبروتين، والذى يقوم تدمير الخلايا السرطانية. الخلايا التائية المساعدة : على الرغم من أنها لا تهاجم الخلايا السرطانية بنفسها، تقوم الخلايا التائية المساعدة بافراز السيتوكينات cytokines مثل انترلوكين-2، مما يحفز البلاعم و الخلايا التائية القريبة و تعزيز قدراتهم الهجومية. الخلايا التائية الكابتة: هذه الخلايا تعطي أوامر لوقف الهجوم عندما تختفى الخلايا السرطانية في المنطقة المحيطة بسبب البلاعم والخلايا التائية القاتلة. الخلايا القاتلة الطبيعية (الخلايا NK): هذه الخلايا لا تتبع الأوامر من الخلايا التائية المساعدة بل تقوم الخلايا القاتلة الطبيعية بالهجوم فور العثور على الخلايا السرطانية أو المواد الغريبة الأخرى، و تقوم بالتدمير والقضاء على الخلايا السرطانية. انترلوكين (IL): بعض أنواع من الخلايا تفرز هذه المواد البروتينية النشطة بيولوجيا خارجيا في ظل ظروف معينة. في كثير من الحالات، يتم عادة إنتاج هذه المواد و افرازها من الخلايا الليمفاوية، بما في ذلك البلاعيم.المصطلح العام لهذه المواد هو السيتوكينات. الانترلوكين المعروفة تشمل من IL-1 حتى IL-18 مضاد الفيروسات جاما (الإنترفيرون γ): مادة مضادة للفيروسات تنتجها الخلايا الليمفاوية. يتم انتاجها من قبل الخلايا التائية و الخلايا القاتلة الطبيعية المذكورة أعلاه، هى مادة متعدد الوظائف تمتلك العديد من أنواع النشاط الفسيولوجي، بما في ذلك النشاط المضاد للفيروسات، و نشاط ايقاف نمو الخلايا، والنشاط المضاد للأورام، و تنشيط البلاعم و الخلايا القاتلة الطبيعية.ومن المعروف ان الفوكويدان يقوم بتحفيز إنتاج الانترفيرون جاما و الانترلوكين IL-12. و كمثال على تحفيز إنتاج الانترفيرون جاما و الانترلوكين IL-12 . بواسطة الفوكويدان، وفقا لأبحاث كاتو وآخرون (4). في هذه الأبحاث قام الباحثون بادخال الفوكويدان المستخلص من عشب جاجومى البحرى الى الخلايا اللمفية فى الطحال فى الفئران المحصنين ضد لخلايا السرطانية Meth A، كما هو مبين في شكل 2. عندما أضافوا 1- 100 ميكروجرام / مل، تبين أنه فى هذا المدى، كلما أضافوا أكثر كلما تم الإنتاج أكثر. ومع ذلك، عندما نظروا الى كميات الإنترفيرون γ المنتجة عند استخدام الفوكويدان المستخرج تم من خمسة أنواع مختلفة من الطحالب البنية، وجدوا ان الإنتاج يتم حثه بقوة مع الفوكويدان المستخلص من عشب جاجومى البحرى و الفوقس الحويصلى bladderwrack ، ولكن مع أنواع أخرى لا يوجد سوى تأثير ضعيف، كما في الشكل 3. و افترضوا أن هذا على الارجح نتيجة لأن قوة تأثير الحث تختلف اعتمادا على التركيب الهيكلى للفوكويدان.

3. .تنشيط انتاج عوامل نمو الخلايا الكبدية

   عامل نمو الخلايا الكبدية (HGF) هو سيتوكين تم اكتشافه من قبل د. ناكامورا بجامعة أوساكا عام 1984 في مصل الجرذان الذين تم ازالة جزء من الكبد لديهم, كما وجد أيضا في عام 1986 من قبل د. جودا بجامعة كاجوشيما في مصل مريض التهاب الكبد المداهم. هذه المادة هى بروتين بوزن جزيئي حوالي 100,000. عامل نمو الخلايا الكبدية (HGF) له آثار فسيولوجية واسعة ويستخدم، على سبيل المثال، في علاج تليف الكبد والتهاب الكبد الكحولي وكذلك لعلاج مرض الاقفار الناتج عن مرض السكري. في عام 1999 تم اكتشاف ان الاف- فوكويدان F-fucoidan و الجي- فوكويدان G-fucoidan يقومون بتعزيز إنتاج عامل نمو الخلايا الكبدية (HGF) وفقا لأبحاث د.ساكاي وآخرون (6). وعلاوة على ذلك، فقد بينت دراسة مقارنة بين الفوكويدان المستخلص من الأعشاب البحرية المختلفة و الهيبارين فيما يتعلق بقدرة الحث على انتاج عامل نمو الخلايا الكبدية (HGF) أن قدرة الحث موجودة فى الفوكويدان المستخلص من أعشاب الواكامى و الموزوكو و الليسونيا البحرية (طحالب بنية).تبين أن السكريات قليلة التعدد التى تم الحصول عليها من تكسير الفوكونات الكبريتية الموجودة فى عشب الجاجومى البحرى بواسطة انزيمات, تبين أنها تتسبب فى زيادة كبيرة في انتاج عامل نمو الخلايا الكبدية (HGF)، تقريبا بنفس درجة الهيبارين. يوضح شكل (3) بنية ونشاط السكريات قليلة التعدد فى حث انتاج عامل نمو الخلايا الكبدية (HGF).

المراجع:

1. 高橋政壽 1983 日本網内系学会会誌 22, 4, 269-283.
2. 丸山弘子ら 2000. 日本栄養・食糧学会総会講演要旨集 54, 126
3. H. Sagawa et al. 1999 生化学 71, 203
4. 加藤郁之進ら 2004. 海藻の抗癌作用 p.477-490.
5. F. Yu et al. 1996. Abstract of X V III th Jap. Carbohydr. Symp., p.93-94
6. 酒井武 2003. Jpn.J.Phycol., (Sorui) 51, 19-25