مذيع:
مرحبًا بكم في معهد سالك حيث يبدأ العلاج بودكاست ، حيث يتحدث العلماء عن اكتشافات غير مسبوقة مع مضيفيك ، ألي أكمل ومعرض بريتاني.
معرض بريتاني:
أنا هنا اليوم مع دكتور أوري مانور. وهو عالم موظفين في Salk ومدير مرفق Waitt Advanced Biophotonics الأساسي. دكتور مانور ، أهلا بك في حيث يبدأ العلاج.
أوري مانور:
شكراً جزيلاً. سعيدا أن أكون هنا.
معرض بريتاني:
وفقط للبدء ، ما هو بالضبط مرفق ويت المتقدم بيوفوتونيك الأساسية؟ هذا اسم طويل للغاية هناك.
أوري مانور:
نعم ، ما زلت أحاول معرفة ما هو عليه. لا ، أنا أمزح. أممم ، لذلك أعتقد أنه ربما يجب أن نبدأ بما هو المرفق الأساسي. إذن ، العلم مدفوع إلى حد كبير بالتكنولوجيا هذه الأيام. الآن هذه المعدات عالية الجودة حقًا وهي معقدة للغاية وليس من المجدي أن يمتلك كل مختبر معداته الخاصة مالياً أو عملياً. لذا فإن هذه المرافق الأساسية هي موارد مشتركة للمعاهد. لذا ، فإن المرفق الأساسي للبيوفوتونيك هو مرفق حيث نوفر جميع معدات الفحص المجهري المتطورة ، والتي تسمح لنا بتصوير العينات البيولوجية بدقة عالية حقًا.
معرض بريتاني:
لذا فهي منشأة تصوير للبحث العلمي.
أوري مانور:
بالضبط. وهو أمر بالغ الأهمية لفهم ما ندرسه.
معرض بريتاني:
لماذا من المهم أن تكون قادرًا على رؤيته؟
أوري مانور:
حسنًا ، من الواضح أنني متحيز لأنني متخصص في الميكروسكوب وأنا مدير جوهر البيوفوتونيك ، لكن هناك علاقة مباشرة بين بنية النظام البيولوجي ووظيفته في كل من الصحة والمرض. لذا ، من أجل فهم كيفية علاج مرض ما ، على سبيل المثال ، عليك أن تفهم كيف يعمل. ولكي تفهم كيف تعمل ، عليك أن ترى كيف يتم تجميعها معًا. نحن أيضًا نقوم بالتصوير الحي في مركز البيوفوتونيك ، حتى نتمكن من رؤية كيف تتغير الأشياء ديناميكيًا لأن الحياة ديناميكية.
معرض بريتاني:
وأنت في الأساس مصور لهذه الهياكل الصغيرة حقًا. ما حجم هذه الهياكل التي تنظر إليها؟
أوري مانور:
يمكن أن تتراوح من بروتين واحد ، كما تعلمون ، مقياس نانومتر على طول الطريق إلى أدمغة كاملة أو حتى كائنات حية كاملة. أعتقد فقط أنه من الرائع أن ننظر في خلية ونرى كيف تعمل جميع الأجزاء المختلفة للخلية معًا ، وكيف تتفاعل مع بعضها البعض. أم ، على سبيل المثال ، تحتوي الخلية على مئات الميتوكوندريا والآن مع بعض المجاهر الخاصة بنا ، يمكننا في الواقع النظر إلى أجزاء من ميتوكوندريا واحدة.
معرض بريتاني:
ولماذا الميتوكوندريا مهمة؟
أوري مانور:
إنها مهمة بشكل مذهل. أم ، على سبيل المثال ، لا أعرف ما إذا كنت قد سمعت عن نظرية التعايش الداخلي. تم طرح هذا بشكل مشهور من قبل عالم يدعى لين مارغوليس. لقد توصلت إلى هذه النظرية بناءً على الكثير والكثير من البيانات التي نسميها الآن الميتوكوندريا كانت تستخدم ككائن حي منفصل. لقد كانت في الواقع بكتيريا هي أسلاف وحيدة الخلية اجتاحتها بطريقة ما. ثم أصبحت الميتوكوندريا وطوروا علاقة تكافلية. لذا فإن الميتوكوندريا توفر الطاقة للخلية لأنها تستطيع القيام بأنواع معينة من عمليات التمثيل الغذائي التي لا تستطيع خلايانا الاستغناء عنها. بسبب هذه العلاقة القديمة ، فهم لا يزودون الخلايا بالطاقة فقط لتقوم في الواقع بمحاور إشارات مهمة للغاية. حتى أنهم يخبرون الخلية متى تموت. وإذا فكرت في الأمر ، كما تعلم ، في الحياة والموت ، فهذا أحد أهم الأشياء التي يمكن أن تفعلها الخلية هو الموت. وحقيقة أن الميتوكوندريا يمكن أن تمليها تقريبًا تثير بعض الأسئلة الفلسفية المثيرة للاهتمام. من يدير العرض هنا حقًا؟ هل نستخدم الميتوكوندريا أم تستخدمنا الميتوكوندريا؟ لا أعرف.
معرض بريتاني:
لم أكن أدرك أن الميتوكوندريا لديها مثل هذا التاريخ الرائع. كيف تقرر الميتوكوندريا متى يجب أن تموت الخلية أو ما هي العمليات الأخرى التي تتحكم فيها؟
أوري مانور:
حسنًا ، لقد وصف آخرون الميتوكوندريا على أنها طائر الكناري في منجم الفحم. إنهم من أوائل الأشخاص الذين يرسلون الإجهاد والضرر في الخلية. عندما يتضررون بشكل لا يمكن إصلاحه ، يخبرون الخلية ، "حان وقت الرحيل". والخلية تبدأ مسار موت الخلية هذا الذي يسمى موت الخلايا المبرمج. لكن الميتوكوندريا تلعب أيضًا دورًا في شيء يسمى الالتهام الذاتي ، وهو عندما تبدأ الخلية في أكل نفسها. لذلك ، هناك أكل لحوم البشر الذاتي وهناك انتحار تمليه الميتوكوندريا. هذا مجرد مثال واحد على مدى أهميتها. والآن نحن نعلم أن الميتوكوندريا ، إذا تعرضت لأضرار مفرطة أو إذا كانت هناك عيوب في الميتوكوندريا ، فهذه إحدى الروابط الرئيسية مع التنكس العصبي والشيخوخة.
إذا وضعت خلية في مجهر وقمت بتسمية الميتوكوندريا واحتفظت بهذه الخلية حية وقمت بتصويرها لفترة ، سترى أن هناك بالفعل مئات الميتوكوندريا في الخلية. وهي تتلوى مثل الديدان ، ولا تبدو مختلفة تمامًا عما قد تبدو عليه بكتيريا أسلافها. بدا الأمر وكأن الخلية مليئة بهذه البكتيريا التي تتحرك بشكل مستقل. ولديهم حتى حمضهم النووي الخاص بهم.
معرض بريتاني:
هذا مختلف؟
أوري مانور:
ممم. نعم. هذا يشبه في الأساس منحدرًا من هذا الكائن الحي المنفصل الموروث عن الأسلاف والذي كان البكتيريا ، والتي أصبحت ميتوكوندريا. لذلك ، لدينا في الواقع جينومان في أجسادنا.
معرض بريتاني:
وهل تدرس الميتوكوندريا في عملك الخاص؟
أوري مانور:
نعم. لذلك بالنسبة لطبيب ما بعد الدكتوراة ، قمت بدراسة بروتين على الميتوكوندريا يساعد الميتوكوندريا على التفاعل مع شيء يسمى ER ، الشبكة الإندوبلازمية وشيء يسمى الهيكل الخلوي الأكتين. لذلك ، فإن الهيكل الخلوي للأكتين هو هيكل عظمي للخلية وينتج قوى في الخلية تحدد شكل الخلية. إنه أمر بالغ الأهمية لترحيل الخلايا. يلعب الهيكل الخلوي للأكتين أيضًا دورًا في قيادة ديناميكيات الميتوكوندريا وانشطارها. إذا سارت الأمور بشكل منحرف يؤدي إلى أشياء مثل التنكس العصبي والسرطان واضطرابات التمثيل الغذائي والشيخوخة. حسنًا ، من المهم حقًا أن نفهم كيف يحدث هذا. كان إدراك أن الهيكل الخلوي للأكتين متورط في ذلك هو المفتاح. لذا فإن جزءًا مما يركز عليه عملي الآن هو تطوير المجسات ، وأدوات الفلورسنت التي تسمح لنا برؤية كيف ومتى وأين يتفاعل الهيكل الخلوي الأكتيني فعليًا مع الميتوكوندريا لدفع الانشطار.
معرض بريتاني:
وهل هذا ما تعمل عليه حاليًا في Salk؟
أوري مانور:
هذا شيء أعمل عليه.
معرض بريتاني:
إذن ، ما الذي تعمل عليه أيضًا؟
أوري مانور:
أنا أعمل أيضًا على فقدان السمع.
معرض بريتاني:
أوه ، هذا مختلف تمامًا عن الميتوكوندريا.
أوري مانور:
حسنا هي كذلك. وهو ليس كذلك.
معرض بريتاني:
حسنا.
أوري مانور:
نعم. لذا ، أولاً وقبل كل شيء ، يتم توسط سمعنا بواسطة الخلايا ، أليس كذلك؟ التي لديها الميتوكوندريا. والشيء الوحيد الذي اكتشفناه هو أن الميتوكوندريا كما هو الحال مع جميع الأشياء الأخرى الموصوفة هي في الواقع مهمة جدًا لإملاء كيفية استجابة الخلية للشيخوخة. ومن مجالات اهتماماتي الخاصة الضوضاء. أه ، أحد الأشياء التي نعمل عليها هو محاولة فهم أوجه التشابه والاختلاف بين الضوضاء المُحدثة ، وفقدان السمع ، وفقدان السمع المرتبط بالعمر. وإحدى الفرضيات المركزية هي أن فقدان السمع المرتبط بالعمر هو ببساطة تراكم لأضرار الضوضاء على مدى الحياة. وهناك نوع من الأدلة القصصية على ذلك.
لذلك ، على سبيل المثال ، هناك قبيلة في السودان معزولة تمامًا عن كل التصنيع. ليس لديهم أي من الأصوات من حولهم التي لدينا هنا. وهذه القبيلة لديها ضعف سمعي مختلف تمامًا نتيجة الشيخوخة ، ثم بقية العالم.
معرض بريتاني:
هذا رائع حقًا.
أوري مانور:
نعم. على أي حال ، يبدو لنا أن الميتوكوندريا هي مركز إشارات رئيسي ، للاستجابة للضوضاء ، ولدينا بعض البيانات الأولية باستخدام دواء معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأمريكية (FDA) يمكننا في الواقع تخفيف الضوضاء ، والضرر الناجم عن طريق التلاعب بمسارات الإشارات التي تتوسطها الميتوكوندريا. . لذلك نأمل أن نكون قادرين على إعطاء الناس حبوب منع الحمل قبل ، على سبيل المثال ، خروج الجنود للمعركة أو قبل الذهاب إلى حفلة موسيقية يمكن أن تقلل بالفعل مقدار الضرر الذي ستحصل عليه نتيجة لذلك ضوضاء.
معرض بريتاني:
هذا سيكون رائعا حقا. إذن كيف أصبحت مهتمًا بدراسة فقدان السمع؟
أوري مانور:
أنا في الواقع أعاني من ضعف السمع.
معرض بريتاني:
اوه انت
أوري مانور:
لقد ولدت بفقدان سمع شديد إلى عميق.
معرض بريتاني:
حسنا.
أوري مانور:
ولم يكتشفوا ذلك حتى بلغت الثانية والنصف من عمري.
معرض بريتاني:
أوه ، واو.
أوري مانور:
مما خلق لي بعض المشاكل في تطوري. لذلك ، عندما حلقت فوقي طائرة ، عندما كنت طفلة ، سمعتها وكنت أنظر لأعلى ، وأشير.
كان والدي مهندس طيران وقد لاحظ ذلك حقًا. كان متحمسًا ، أيا كان. لذلك ، من الواضح أنني كنت أسمع شيئًا ما ، لكن عندما يتصلون بي ، عندما كنت ألعب بالأشياء ، كانوا يقولون ، "أوري .... أوري .... أوري." لن أرد. وأخيراً صرخوا ، "URI !!!"
وبعد ذلك ، كما تعلم ، سوف أنظر. لذلك ، لم يفهموا. كنت كذلك ، لقد كان سمعي سيئًا حقًا حتى بلغت الثانية والنصف من عمري. يتم فحص الناس عند الولادة الآن ، لكن عندما ولدت ، لم يكونوا يفعلون ذلك.
معرض بريتاني:
إذن ، ماذا يعني ذلك بالنسبة لك عندما تم تشخيصك في الثانية والنصف؟ كيف غير ذلك حياتك؟
أوري مانور:
لم أكن أعرف أي كلمات. لذلك كان لدي الكثير من اللحاق بالركب ، كما تعلمون ، هناك اقتباس مشهور من هيلين كيلر. كما تعلم ، كانت مشهورة بالصمم والعمى. وقالت إن العمى يفصل الناس عن الأشياء ، والصمم ، ويفصل الناس عن الناس. وأعتقد أنها قالت أو كانت تلمح أو قالت نقاطًا أخرى إذا كان بإمكانها اختيار واحدة ، فإنها ستختار الاستماع.
كما تعلم ، كنت منعزلاً نوعًا ما ، كما تعلمون ، والآن نحن نعلم ، كما تعلمون ، أن الكثير من كبار السن الذين يفقدون حقًا سمعهم وهذا يحدث في سن مبكرة لكثير من الناس ، بسبب أشياء مثل سماعات الرأس وحفلات موسيقى الروك وأشياء أخرى ، بدأوا في الشعور بالاكتئاب. لا يمكنهم السماع ، لا يمكنهم التفاعل في بيئة اجتماعية. لذلك ، فإن لها تأثيرات مضاعفة على صحتك بالكامل. لذلك ، أشعر بشغف شديد حيال فقدان السمع والقدرة على فعل شيء حيال ذلك. وكما يتضح أن الأذن الداخلية ، ولا سيما الخلايا الشعرية ، هي الخلايا الحسية للأذن الداخلية. هذا مذهل فقط لتصويره لأجمل الخلايا في جسد رأيي.
معرض بريتاني:
كيف يبدون؟
أوري مانور:
هم ، هناك نوع من الخلايا الأسطوانية الشكل ، لكن فوقهم ، لديهم حزمة الشعر الصغيرة هذه.
إنها مثل خصلة من عشرات إلى مئات من الشعرات الفردية الصغيرة ، إذا جاز التعبير. وتحركوا ذهابًا وإيابًا استجابةً للصوت. وهذه الحركة هي التي ترسل إشارة كهربائية إلى الدماغ. لكنها منظمة بطريقة جميلة ومتكررة ومنقوشة. هذا مثير جدا للاهتمام. لذلك أولاً وقبل كل شيء ، داخل خلية واحدة ، هناك ثلاثة صفوف من الشعر على الأقل. وفي كل صف ، جميعهم متساوون تمامًا في الطول. ثم في الصف التالي ، يكونان أطول قليلاً والآخر الطبيعي أطول قليلاً. لذلك فهو يشبه شكل السلم. وكما تعلمون ، كمصور ، فنان ، أنماط الميكروسكوب والتكرار ، هذه زخارف ممتعة حقًا. إذاً هذه الخلايا الشعرية رائعة ، ولكن أيضًا عبر الأنسجة بأكملها ، الكل ، القوقعة بأكملها منظمة نوعًا ما مثل البيانو الكبير. حيث يكون الشعر أطول من أحد الأطراف ويصبح أقصر تدريجياً نحو الطرف الآخر من القوقعة. ويتم ضبط هذه الأطوال وفقًا لتردد الصوت الذي يكتشفونه.
معرض بريتاني:
مثير للإعجاب.
أوري مانور:
لذا تمامًا مثل البيانو الكبير ، فإن الأوتار الطويلة حقًا هي ترددات منخفضة حقًا. الأوتار القصيرة حقًا هي ترددات عالية حقًا.
نفس الشيء مع خلية الشعر لدينا. إذن ، هناك هذا التنظيم الواسع للأنسجة ، ثم هناك منظمة خلوية فرعية وكلها بوساطة صديقنا المفضل ، الهيكل الخلوي الأكتيني ، الذي ذكرته من قبل. لهذا السبب كنت مهتمًا دائمًا بفهم كيف تقول الخلية ، "هذه هي المدة التي ستمضيها. وبالمناسبة ، ستكونين بهذا الطول لمائة عام ". لأن الناس يعيشون مائة عام أو أكثر ويجب أن يدوم هذا الشعر كل هذه المدة.
معرض بريتاني:
لذا فهي نفس الخلية التي كانت لديك عندما ولدت.
أوري مانور:
بالضبط. هذه الخلايا لا تحل محل نفسها بقدر ما نستطيع أن نقول.
معرض بريتاني:
حسنًا ، بمجرد رحيله ، ذهب.
أوري مانور:
ذهب بمجرد ذهابه ، ذهب. وهذا هو السبب في أن فقدان السمع دائم.
معرض بريتاني:
أنا أرى.
أوري مانور:
وتقدمية. إنها مشكلة مثيرة للاهتمام حقًا. هل هذه الشعيرات تصلح نفسها ، هل تحل محل نفسها؟ هل هناك دوران؟ هل هناك إصلاح أم أنها بنيت بقوة بحيث يمكنها أن تدوم مائة عام ، وهو أمر محير للعقل.
معظم البروتينات لها عمر ربما يتراوح من دقائق إلى ساعات. لذا من المفترض أن تدوم البروتينات الموجودة في هذه الشعيرات مائة عام. هذا أمر رائع بحد ذاته.
معرض بريتاني:
فكيف يفعلون ذلك؟
أوري مانور:
كيف يفعلون ذلك؟ يتم دفع الأطفال بشكل خاص ذهابًا وإيابًا على مدار حياتهم. ليس الأمر وكأنهم يجلسون هناك فقط ، فهم ليسوا سلبيين. لذا فهي أيضًا مشكلة مثيرة للاهتمام حقًا. إحدى الطرق التي يمكننا من خلالها فهم كيفية عملها هي النظر إليها عندما لا تعمل. لذلك هناك الفئران التي ولدت صماء. هناك أناس ولدوا صم. في كثير من الأحيان لديهم طفرات في نفس الجين. وبعض هذه الطفرات تجعل تلك الشعيرات الصغيرة قصيرة حقًا. لذا فهم لم يعودوا يعملون بعد الآن. لذلك نحن ندرس هذه الفئران التي لديها هذه الأهداب القصيرة جدًا ، وهذا ما يسمى تلك الشعيرات المجسمة. ونحن نستكشف إمكانية استخدام العلاج الجيني ، الجينات التي تنقل الفيروس أساسًا لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا إعادة زراعة تلك الشعيرات.
معرض بريتاني:
مثير للإعجاب.
أوري مانور:
لذلك هذا له استخدام طبي سريري واضح. ومن ثم فإن المجال الآخر هو فهم فقدان السمع الناجم عن الضوضاء أو المرتبط بالعمر ، حيث ننظر نوعًا ما إلى هذه الفئران مع تقدمهم في السن و / أو التعرض للضوضاء ومحاولة فهم ما يحدث للميتوكوندريا. لأن لديّ كل هذه الأشياء المختلفة تحدث ، لكن لديهم جميعًا ذلك الخيط المشترك من الفحص المجهري العالي الدقة حقًا.
معرض بريتاني:
تمام. لذا دعنا نرجع إلى الفحص المجهري الخاص بك وظللت تقول أنك مصور فوتوغرافي ، أنت مصور. لذلك من الواضح أنك تلتقط ، كما قلت من قبل ، صورًا لهذه الهياكل الصغيرة جدًا ، هل خرجت إلى الشارع مع كاميرا والتقاط صور لأشياء كبيرة أيضًا؟
أوري مانور:
ليس بالقدر الذي اعتدت عليه. في العاصمة ، كان لدي حفل رائع حيث كنت أصور الحفلات الموسيقية.
معرض بريتاني:
حسنا.
أوري مانور:
كان ذلك ممتعًا للغاية لأنني ذهبت إلى كل هذه العروض مجانًا وأن أكون في الصف الأول وألتقط صورًا للفنانين. أستمع إلى الموسيقى كثيرًا وأحب الموسيقى الصاخبة. عذر الفلسفي هناك هو أنني سمعت ربما لفترة محدودة من الوقت لأن الجميع يفقدون السمع مع تقدم العمر ولدي القليل جدًا للبدء منه ، لكن بينما أحصل عليه ، سأستمتع به.
معرض بريتاني:
حسنًا ، دكتور مانور ، شكرًا جزيلاً على مشاركتك في البودكاست. لقد كان من دواعي سروري استضافتك وشكرا جزيلا لوجودك هنا اليوم.
أوري مانور:
نعم. أشكركم على استضافتي.
مذيع:
انضم إلينا في المرة القادمة لمزيد من علوم سالك المتطورة. في Salk ، يعمل العلماء المشهورون عالميًا معًا لاستكشاف أفكار جريئة كبيرة من السرطان إلى الشيخوخة الزهايمر إلى المناخ. حيث يبدأ العلاج هو من إنتاج مكتب الاتصالات التابع لمعهد Salk. لمعرفة المزيد حول البحث الذي تمت مناقشته اليوم ، قم بزيارة بودكاست Salk dot EDU slash.