قد يكون السفر إلى الفضاء مفتاح إصلاح القلب

يعيش رواد الفضاء في بيئة تفتقر إلى الوزن عمليًا ، تُعرف علميًا بالجاذبية الصغرى. إن تأثيرات الجاذبية الصغرى على جسم الإنسان متنوعة ورائعة - بعضها ضار ، والبعض الآخر مردود. وجد بحث جديد غرضًا علاجيًا لتأثير الجاذبية الصغرى على الخلايا الجذعية البشرية.

توصلت دراسة جديدة إلى أن ظروف انعدام الوزن داخل المركبة الفضائية قد تستخدم لتعزيز الخلايا الجذعية.

من تحول الدماغ إلى أعلى إلى تقلص العضلات ، وتورم الأوردة ، وانتفاخ وجوه رواد الفضاء ، فإن تأثيرات الجاذبية الصغرى على جسم الإنسان رائعة ، على أقل تقدير.

لكن كيف تؤثر حالات انعدام الوزن على القلب؟ نظرًا لأن هذا العضو الحيوي لا يحتاج إلى ضخ الكثير من الدم في جميع أنحاء الجسم كما هو الحال تحت الجاذبية ، بمرور الوقت ، تميل الأوعية الدموية إلى أن تصبح أقل مرونة وأكثر سمكًا ، مما يزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب.

ومع ذلك ، كمقابلة لهذه النتائج السلبية ، يكتشف العلماء المزيد والمزيد من الآثار العلاجية المحتملة لرحلات الفضاء على قلب الإنسان.

على سبيل المثال ، أظهرت الدراسات أن الجاذبية الصغرى التي تمت محاكاتها في المختبر تؤثر على خلايا القلب السلفية بشكل مختلف اعتمادًا على عمرها. الخلايا السلفية هي "سليل مبكر للخلايا الجذعية التي يمكن أن تتمايز لتشكل نوعًا واحدًا أو أكثر من الخلايا."

أظهرت دراسات أخرى أجريت على خلايا الفئران الجنينية أن محاكاة رحلات الفضاء تؤثر على جذعية الخلايا الجذعية وتمايزها ، مما يساعدها على التمايز بسرعة أكبر في خلايا عضلة القلب.

لذلك ، تساءل باحثون من جامعة لوما ليندا في لوما ليندا ، كاليفورنيا ، عما إذا كان يمكن استخدام الخلايا الجذعية المعدلة بهذه الطريقة لإصلاح القلب.

للإجابة على هذا السؤال ، قام جوناثان بايو وزملاؤه بمحاكاة التغيرات الجزيئية التي قد تحدث في ظل الجاذبية الصغرى واستكشفوا آثارها في تعزيز الإمكانات العلاجية للخلايا السلفية للقلب والأوعية الدموية.

نشر الباحثون نتائجهم في عدد خاص من المجلة الخلايا الجذعية والتنمية.

الجاذبية الصغرى تغير إشارات الكالسيوم

قام بايو وفريقه بمحاكاة الجاذبية الصغرى لمدة 6-7 أيام في محطة الفضاء الدولية التابعة لناسا وزرع الخلايا السلفية القلبية لحديثي الولادة لمدة 12 يومًا في المختبر الوطني على متن المحطة الفضائية.

بحث العلماء عن التغييرات في التعبير الجيني ووجدوا أن بيئة الجاذبية الصغرى "تحفز التعبير عن الجينات التي ترتبط عادةً بحالة سابقة من تطور القلب والأوعية الدموية".

بعد 6-7 أيام ، وجد العلماء تغييرات في مسارات إشارات الكالسيوم والتي ، كما يقولون ، يمكن استخدامها لتحسين العلاجات القائمة على الخلايا الجذعية لإصلاح القلب.

بعد 30 يومًا ، تم تنشيط بروتين كيناز أو إنزيم يعتمد على الكالسيوم يسمى C alpha. لمزيد من "استكشاف تأثير تحريض الكالسيوم في [الخلايا السلفية للقلب] حديثي الولادة" ، قام الباحثون بتنشيط بروتين كيناز على الأرض عن طريق زيادة إشارات الكالسيوم.

أدت التغييرات التي تمت ملاحظتها إلى استنتاج الباحثين أن "التلاعب بإشارات الكالسيوم على الأرض [يقدم] فرصة علاجية جديدة لإصلاح القلب المستند إلى الخلايا".

ماذا تعني النتائج لإصلاح القلب

كما لاحظ المؤلفون ، هناك بالفعل تجارب سريرية في المراحل المبكرة تستخدم الخلايا الجذعية للقلب لعلاج المرضى الذين يعانون من اعتلال عضلة القلب الإقفاري أو لمساعدة الأشخاص على التعافي من نوبة قلبية.

في حين أن نتائج هذه التجارب واعدة ، يفشل في بعض الأحيان التطعيم الخلوي ولا يزال العلماء يناقشون أي نوع من الخلايا هو الأفضل لعملية الزرع.

كتب المؤلفون: "لذلك ، فإن تطبيق النتائج المستخلصة من تجارب [الجاذبية الصغرى] على التجارب الأرضية قد يساعد في التغلب على أوجه القصور في التجارب السريرية الحالية التي تنطوي على استخدام [الخلايا السلفية للقلب] لإصلاح القلب".

استنتج بايو وزملاؤه:

"[M] قد يؤدي تحريك بيئة الجاذبية الطبيعية [للخلايا السلفية للقلب] في وقت مبكر إلى إبراز الآليات المهمة التي من خلالها تتطور أسلاف القلب المبكرة أو تتوسع. يمكن تطبيق مثل هذه الأفكار لفهم نمو القلب والأوعية الدموية بشكل أكبر وتعزيز نتائج العلاجات التجديدية القائمة على الخلايا الجذعية ".

جراهام سي باركر ، دكتوراه. - منتسب إلى كلية الطب بجامعة واين ستيت في ديترويت ، ميشيغان ، ورئيس تحرير المجلة الخلايا الجذعية والتنمية - يعلق أيضا على النتائج.

يقول ، "تقدم هذه الورقة دليلاً هامًا على مفهوم الجمع بين التصميم التجريبي القائم على الفضاء والأرض ، وتعلم التطوير العلاجي للقلب لكل من رحلات الفضاء وهنا على الأرض."