الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وليس الحمض النووي (DNA)، هو السبب وراء الألم والاحمرار الناتج عن حروق الشمس

قد يؤدي هذا التحول الجذري المفاجئ إلى ابتكار واقيات شمس أكثر حمايةً وعلاجات فعالة للبشرة. فلعقود، اعتقدنا أن الاحمرار الشديد لحروق الشمس - إلى جانب لسعتها المزعجة وتقشر الجلد - ناتج عن الأشعة فوق البنفسجية التي تُلحق الضرر بالحمض النووي. لكن الآن، تشير دراسة جديدة أجراها باحثون في جامعة كوبنهاغن وجامعة نانيانغ التكنولوجية في سنغافورة إلى عكس ذلك. قد ينشأ الاحمرار والالتهاب والألم الناتج عن حروق الشمس من تلف الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وليس الحمض النووي الريبوزي (DNA). تقول الأستاذة المساعدة آنا كونستانس فيند، إحدى الباحثات الرئيسيات في الدراسة: "تُلحق حروق الشمس الضرر بالحمض النووي الريبوزي (RNA)، مما يؤدي إلى موت الخلايا والالتهاب. هذا ما تُشير إليه المراجع العلمية". وأضافت: "لكن في هذه الدراسة، فوجئنا بمعرفة أن هذا الضرر ناتج عن تلف الحمض النووي الريبوزي (RNA)، وليس الحمض النووي الريبوزي (DNA)، الذي يُسبب الآثار الحادة لحروق الشمس".

دور الحمض النووي الريبوزي في استجابة الإجهاد

يُعيد هذا الاكتشاف صياغة قواعد تفاعل بشرتنا مع التعرض للأشعة فوق البنفسجية. ويُشير إلى آلية دفاع خلوية مُتطورة خفية. غالبًا ما يطغى على جزيء الحمض النووي الريبوزي (RNA) نظيره الأكثر شهرة، الحمض النووي الريبوزي (DNA)، ولكن على الرغم من دوره الوسيط، إلا أنه لا يقل أهمية. يُترجم الحمض النووي الريبوزي (RNA) التعليمات الجينية للحمض النووي الريبوزي (DNA) إلى بروتينات - وهي اللبنات الأساسية للحياة. وعلى عكس الحمض النووي الريبوزي (DNA)، الذي يكون دائمًا عُرضة لطفرات خطيرة، فإن الحمض النووي الريبوزي (RNA) قابل للاستبدال ويُستبدل بشكل متكرر. لهذا السبب، لطالما كان تلف الحمض النووي الريبوزي (RNA) في مرتبة ثانوية فيما يتعلق باستجابات الخلايا للإجهاد. لكن فيند وزملاؤها اكتشفوا قصة مختلفة. إذ وجد الباحثون أن تلف الحمض النووي الريبوزي (RNA) يُحفز استجابة خلوية سريعة من خلال بروتين يُسمى ZAK-alpha، والذي يعمل كحارس جزيئي. عندما يتضرر الحمض النووي الريبوزي (RNA) بفعل الأشعة فوق البنفسجية، يُطلق ZAK-alpha تفاعلًا متسلسلًا يُعرف باسم استجابة الإجهاد الريبوزي (RSR). على عكس استجابة تلف الحمض النووي المعروفة، تُحفز استجابة الإجهاد الريبوزي (RSR) عندما تواجه الريبوسومات الحمض النووي الريبوزي التالف. يؤدي هذا إلى الالتهاب وموت الخلايا وتجنيد الخلايا المناعية إلى موقع الضرر. تقول فيند: "إن حقيقة أن الحمض النووي لا يتحكم في استجابة الجلد الأولية للأشعة فوق البنفسجية، بل أن شيئًا آخر يفعل ذلك، وأنه يفعل ذلك بفعالية وسرعة أكبر، تُمثل نقلة نوعية".

ماذا يحدث بالضبط؟

يتلف الحمض النووي الريبوزي (RNA) كمستجيب أول ولكشف هذه القصة، استخدم الباحثون فئرانًا معدلة وراثيًا وخلايا جلد بشرية. في الفئران الطبيعية، أدى التعرض للأشعة فوق البنفسجية (UVB) إلى تنشيط بروتين ZAK-alpha، الذي يستشعر ضائقة الريبوسوم. وأدى ذلك إلى إطلاق سلسلة من الإشارات الالتهابية، مما أدى إلى تجنيد الخلايا المناعية إلى الجلد وتسبب في موت الخلايا المبرمج. لكن في الفئران التي تفتقر إلى جين ZAK، كانت هذه الاستجابات ضعيفة، ولم تُلاحظ أي آثار تشبه حروق الشمس. يشير هذا إلى أن استجابة الإجهاد الريبوتومي تلعب دورًا محوريًا في تفاعلات حروق الشمس. أظهرت الخلايا الكيراتينية البشرية، وهي الخلايا التي تُشكل الطبقة الخارجية من الجلد، اعتمادًا مشابهًا على بروتين ZAK-alpha. وكشفت الدراسة عن عمليتين متميزتين: موت الخلايا بالاحتراق، وهو شكل ناري والتهابي من موت الخلايا، وموت الخلايا المبرمج، وهو موت خلوي أكثر هدوءًا. وفي كلتا الحالتين، كان بروتين ZAK-alphaهو المتحكم. "يمكن القول إذن إن كل شيء يعتمد على هذه الاستجابة الواحدة، التي تراقب جميع عمليات ترجمة البروتينات التي تحدث"، هذا ما قاله البروفيسور سيمون بيكر-جنسن، وهو باحث رئيسي آخر في الدراسة. "تستجيب الخلايا لتلف الحمض النووي الريبوزي (RNA)، مُدركةً وجود خلل ما، وهذا ما يؤدي إلى موت الخلايا."

أهمية هذا الاكتشاف

يُغير هذا الاكتشاف مفهومنا عن تلف الأشعة فوق البنفسجية. فهو يُفسر سبب حدوث الالتهاب بسرعة كبيرة بعد التعرض لأشعة الشمس - إذ يُمكن للريبوسومات أن تتفاعل مع إجهاد الحمض النووي الريبوزي (RNA) في غضون ساعات، بينما قد تستغرق مسارات إصلاح الحمض النووي وقتًا أطول. وهذا يفتح آفاقًا جديدة للعناية بالبشرة والحماية من الشمس. لنفترض أن العلماء استطاعوا استهداف استجابة الإجهاد السام للريبوسومات. في هذه الحالة، قد يتمكنون من تطوير علاجات تُخفف الالتهاب المؤلم لحروق الشمس أو حتى تمنع سماكة الجلد التي تحدث مع التعرض المزمن للأشعة فوق البنفسجية. علاوة على ذلك، تُثير الدراسة أسئلةً مُثيرةً للاهتمام حول الدور الأوسع لبروتين ZAKα وRSR. وهل يُمكن أن يكونا مُتورطين في حالات أخرى، مثل أمراض الجلد الالتهابية كالصدفية؟ تشير التجارب المبكرة إلى أن استجابة الإجهاد الريبوتومي قد تُفسر بعض أعراض هذه الاضطرابات، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث. تتفاقم العديد من أمراض الجلد الالتهابية بسبب التعرض لأشعة الشمس. وبالتالي، فإن فهم كيفية استجابة بشرتنا على المستوى الخلوي لأضرار الأشعة فوق البنفسجية يفتح الباب أمام علاجات مبتكرة لبعض الأمراض الجلدية المزمنة .يشكل تلف الحمض النووي الناجم عن الأشعة فوق البنفسجية مسارًا راسخًا يؤدي إلى عواقب طويلة المدى، بما في ذلك الشيخوخة المبكرة وسرطان الجلد. إذ يمكن أن يؤدي تكوين نواتج ضوئية للحمض النووي، مثل ثنائيات الثايمين، إلى تعطيل الشفرة الوراثية، مما يؤدي إلى طفرات تتراكم بمرور الوقت. يمكن أن تُضعف هذه الطفرات وظائف الخلايا، وفي بعض الحالات، تُحفز تطور الأورام الخبيثة. يشارك الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين (RNA) في تلف الجلد الفوري قصير المدى، بينما يرتبط تلف الحمض النووي بأمراض جلدية مزمنة مرتبطة بالأشعة فوق البنفسجية على المدى الطويل. حتى مع سعي العلماء لإيجاد علاجات مبتكرة، تبقى الأساسيات كما هي: لا تزال واقيات الشمس والظل والملابس الواقية أفضل الطرق لحماية نفسك من الأشعة فوق البنفسجية.