قد يكون تجديد خلايا الدماغ الجذعية مفتاحًا لعلاجات التصلب المتعدد في المستقبل
وجد العلماء طريقة لجعل الخلايا الجذعية الأكبر سنا في الفئران أكثر شبابا. يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى تحسين العلاجات للأمراض المرتبطة بالشيخوخة والتي تؤدي إلى تدهور الدماغ والجهاز العصبي.
يتعلق البحث بالخلايا السلفية قليلة التغصن (OPCs) ، وهي نوع من الخلايا الجذعية أو الخلايا غير الناضجة. OPCs ضرورية للعمل الصحي للدماغ وبقية الجهاز العصبي المركزي.
تنضج OPCs ، أو تتمايز ، إلى خلايا قليلة التغصن ، وهي الخلايا التي تنتج غلاف المايلين الذي يحيط بالألياف العصبية ويحافظ على الإشارات الكهربائية التي تحملها.
تدمير المايلين هو سمة مميزة للتصلب المتعدد (MS) ، والتغيرات المرتبطة بالشيخوخة في OPCs تساهم في هذه العملية. يمكن أن تقلل الشيخوخة أيضًا من وظيفة OPC لدى الأفراد الأصحاء.
وجد الباحثون في جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة أن زيادة تصلب الدماغ المتقدم في السن يضعف وظيفة OPCs.
عندما زرعوا OPCs من الفئران الأكبر سنًا في أدمغة الفئران الأصغر سنًا ، بدأت OPCs المسنة في العمل مثل OPCs الشباب.
تقوية مكانة الخلايا الجذعية
أثبت الفريق في النهاية أن فقدان الوظيفة في OPCs كان نتيجة لشيء يحدث في بيئتهم الدقيقة ، أو "مكانة" الخلايا الجذعية.
"هنا نظهر" ، يكتب المؤلفون في الآونة الأخيرة طبيعة سجية ورقة ، "أن البيئة المكروية OPC تشتد مع تقدم العمر ، وأن هذا التغيير الميكانيكي كافٍ للتسبب في فقدان وظيفة OPCs المرتبطة بالعمر."
يبدو أن مكانة الخلايا الجذعية تعكس التغيرات المرتبطة بالشيخوخة في "الإشارات الكيميائية والميكانيكية" التي ترسلها إلى OPCs المقيمة فيها.
بمجرد أن شعرت OPCs المسنة المزروعة أنهم كانوا في بيئة أكثر شبابًا ونعومة ، بدأوا في التصرف بشكل أكبر مثل OPCs الأصغر سنًا.
لاستكشاف ما كان يجري بمزيد من التفصيل ، أجرى الفريق بعض التجارب المعملية على OPCs و "السقالات البيولوجية والاصطناعية لتقليد صلابة أدمغة الشباب".
"متجدد جزيئيًا ووظيفيًا"
لاحظ الباحثون أنهم عندما كبروا في سن الـ OPCs على سقالات من المواد اللينة ، بدأوا في التصرف بشكل أشبه بـ OPCs الشباب.
تم تجديد شباب OPCs القديمة من الناحية الجزيئية والوظيفية نتيجة لكونها على مادة أكثر ليونة.
على العكس من ذلك ، فإن وضع OPCs الصغيرة على سقالات تحتوي على مواد أكثر صلابة ، جعلهم يتصرفون مثل الأقدم.
يقول مؤلف الدراسة المشارك الدكتور كيفن جيه تشالوت: "لقد انبهرنا بأننا عندما نشأنا خلايا جذعية دماغية عاملة على المادة الصلبة ، أصبحت الخلايا معطلة وفقدت قدرتها على التجدد ، بدأت الحقيقة تعمل مثل الخلايا المسنة ".
يعمل الدكتور شالوت في قسم الفيزياء ومعهد الخلايا الجذعية في جامعة كامبريدج.
ومع ذلك ، فقد لاحظ أن الاكتشاف الأكثر إثارة للاهتمام هو رؤية OPCs القديمة تنمو في المادة اللينة ، وكيف "بدأت تعمل مثل الخلايا الفتية - وبعبارة أخرى ، تم تجديد شبابها."
ويضيف: "هذا يشير إلى طريقة جديدة للمضي قدمًا لتجاوز فقدان الوظيفة المرتبط بالعمر في نظام الخلايا الجذعية المهم هذا".
يشير Piezo1 إلى صلابة المكانة
قاد المزيد من التحقيقات الدكتور شالوت وزملائه إلى التركيز على "قناة أيونية تستجيب للميكانيكا" تسمى Piezo1 ، وهو بروتين موجود على سطح OPCs. وجدوا أن Piezo1 يخبر OPCs ما إذا كان مكانها صلبًا أم ناعمًا.
عندما اختبروا رد فعل OPCs المسن التي تفتقر إلى Piezo1 ، وجد الباحثون أن الخلايا الجذعية تتصرف مثل OPCs الشباب ، حتى عندما كانت تنمو على مادة السقالات الأكثر صلابة.
ووجدوا أيضًا أن حذف Piezo1 في OPCs في أدمغة الفئران المسنة أدى إلى أن تتصرف الخلايا الجذعية كما لو كانت صغيرة مرة أخرى. استأنفت الخلايا قدرتها الطبيعية على التجدد.
قامت MS Society ، وهي مؤسسة خيرية مسجلة في إنجلترا وويلز في المملكة المتحدة ، بتمويل الدراسة جزئيًا. تقول مديرة البحث ، الدكتورة سوزان كولهاس ، إن النتائج "لها آثار مهمة" على علاج مرض التصلب العصبي المتعدد.
"مرض التصلب العصبي المتعدد مؤلم ومسبب للإعاقة ، وهناك حاجة ماسة إلى العلاجات التي يمكن أن تبطئ وتمنع تراكم الإعاقة بمرور الوقت."
د. سوزان كحلها
