اكتشف الباحثون آلية تجديد أنسجة القلب

ووجد باحثون من معهد وايزمان أن العمليات البيولوجية المرتبطة بالشيخوخة، كما تبين، تفعل العكس أيضًا وتساعد على تجديد أنسجة القلب * وتؤكد الدراسة على ضرورة توخي الحذر عند استخدام الأدوية التي تهدف إلى التخلص من الخلايا الهرمة، وخاصة أثناء عمليات الشفاء. وقد وجد أن استخدام مثل هذه الأدوية يمكن أن يضر بعملية شفاء القلب

العمليات البيولوجية المرتبطة بالشيخوخة ضرورية لتجديد أنسجة القلب. ينبثق هذا الاستنتاج المفاجئ من دراسة نشرت في المجلة العلمية Nature Cardiocular Research.

يقف وراء البحث فريق بقيادة الدكتورة راشيل ساريج وطالبة البحث لينجلينج تشانغ من مختبر البروفيسور إلداد تزور في معهد وايزمان للعلوم - الرائد عالميًا في مجال أبحاث تجديد القلب والشفاء.

وفي الدراسة، يكشف العلماء بتفاصيل غير مسبوقة -على مستوى الخلية الواحدة- كيف يتم تنشيط آلية "الشيخوخة" التي تسمى الشيخوخة لفترة قصيرة بعد إصابة قلب الفئران كجزء أساسي من عملية شفاء القلب. وتنضم هذه الدراسة إلى سلسلة دراسات من السنوات الأخيرة تظهر الأدوار الأساسية لهذه الآلية في عمليات تطور وتجديد الأنسجة، لذا يجب توخي الحذر عند محاولة "التخلص" من هذه الخلايا باستخدام الأدوية - وهو بحث وعلاج. وهو النهج السائد اليوم والذي قد يتبين أنه خطير.

دور الخلايا الهرمة في عملية الشفاء

الخلايا الهرمة هي خلايا تتوقف عن الانقسام وتبدأ بإفراز مواد مختلفة تؤثر على بيئتها. تحدث هذه العملية استجابة لضغوط مختلفة مثل تلف الحمض النووي أو الإجهاد البيئي. على الرغم من أن مصطلح "الخلايا الهرمة" غالبًا ما يرتبط بالشيخوخة والأمراض مثل السرطان، إلا أن الدراسات الحديثة تكشف عن دورها المركزي في عمليات الشفاء والتجديد.

في الدراسة الجديدة، استخدم فريق معهد وايزمان تقنيات متقدمة مثل علم البروتينات وتسلسل الحمض النووي الريبوزي أحادي الخلية (scRNA-seq) لفحص التغيرات التي تحدث في خلايا القلب بعد الإصابة. اكتشفوا أن الخلايا الليفية في القلب تدخل في حالة شيخوخة مؤقتة، حيث تتوقف عن الانقسام ولكنها تبدأ في إفراز مواد تعزز شفاء الأنسجة، مثل تكوين الأوعية الدموية (إنشاء أوعية دموية جديدة)، وانهيار المصفوفة خارج الخلية.

آلية الشيخوخة في القلب

تنشط الخلايا الليفية التي تدخل حالة الشيخوخة بشكل أساسي من خلال مسارات الإشارة مثل MAPK-ERK، وNFκB، وTGFβ، التي تشجع عملية الشفاء. كانت إحدى النتائج الرئيسية للدراسة هي تحديد عامل النسخ Egr1 كمنظم مهم للشيخوخة المتجددة. يؤثر Egr1 على العديد من العمليات الخلوية في القلب، كما تم العثور على تنشيطه في قلوب الأطفال والشباب، مما يشير إلى دوره الأساسي في تجديد القلب.

الآثار السريرية

وتسلط الدراسة الضوء على ضرورة توخي الحذر عند استخدام الأدوية التي تهدف إلى التخلص من الخلايا الهرمة، خاصة أثناء عمليات الشفاء. وقد وجد أن استخدام مثل هذه الأدوية يمكن أن يضر بعملية شفاء القلب.

بالإضافة إلى ذلك، تشير الدراسة إلى أهمية تحديد المكونات المحددة للـ SASP (النمط الظاهري الإفرازي المرتبط بالشيخوخة) الموجود في الخلايا الليفية. إن فهم هذه المكونات يمكن أن يساعد في تطوير علاجات مبتكرة تهدف إلى تشجيع عملية الشفاء دون الإضرار بالخلايا الحيوية.

تفتح الدراسة الأبواب أمام الدراسات المستقبلية التي ستدرس الاختلافات بين خلايا الشيخوخة المتجددة وتلك الموجودة في نماذج المرض والشيخوخة. قد يؤدي فهم ديناميكيات SASP وتأثيرها على عملية الشفاء إلى تطوير علاجات تستخدم هذه العملية بطريقة خاضعة للرقابة.

بالإضافة إلى ذلك، تسلط الدراسة الضوء على ضرورة مواصلة دراسة دور Egr1 في عمليات الشفاء وتجديد القلب، خاصة عند البشر. يمكن أن تساعد هذه النتائج في تطوير علاجات شخصية تعتمد على تنشيط المسارات البيولوجية الطبيعية.