حوار في الظلام

يعد انسداد الأوعية الدموية وتضيقها السبب الرئيسي للأمراض الشائعة مثل ارتفاع ضغط الدم والنوبات القلبية والسكتات الدماغية، والتي تعد سببًا رئيسيًا للوفاة في العالم الغربي.

يعد انسداد الأوعية الدموية وتضيقها السبب الرئيسي للأمراض الشائعة مثل ارتفاع ضغط الدم والنوبات القلبية والسكتات الدماغية، والتي تعد سببًا رئيسيًا للوفاة في العالم الغربي. تراكمات الدهون "تستقر" على جدران الشرايين، مما يقلل من تدفق الدم فيها، وبالتالي يمنع وصول الأكسجين والغذاء. العلاج المقبول حاليًا للانسداد في "خط الأنابيب" هو فتح "الانسداد" باستخدام الأدوية أو الدعامة (الدعامة)، أو استبدال "الأنبوب" من خلال الجراحة. في مختبر الدكتورة كارينا يانيف في معهد وايزمان للعلوم، يتم اتباع نهج مختلف لمحاولة منع الانسداد مسبقًا.

المستويات العالية من LDL (يسار) تزيد من كمية المستقبلات المحاكية لعامل النمو VEGF، مما يضعف نمو وحيوية الأوعية الدموية. انخفاض مستويات LDL (على اليمين) يقلل من كمية المستقبلات المحاكية، مما يساهم في نمو الأوعية الدموية.

للقيام بذلك، من الضروري أن نفهم بدقة كيف يتم تشكيل الانسداد. على عكس الأنبوب الموجود في مطبخ المنزل، فهو لا يشكل تراكمًا سلبيًا للدهون على جوانبه. الأوعية الدموية -كما اكتشف الدكتور يانيف- قادرة على استشعار الدهون الموجودة في مجرى الدم، بل والتفاعل معها وتغيير سلوكها حسب كميتها ونوعها. وفي الواقع، فإن العملية التي تتشكل فيها كتل الدهون على جدران الأوعية الدموية تحدث أثناء الحوار بين الخلايا البطانية، التي تبطن الأوعية الدموية، والتجمعات الدهنية. ونتيجة لهذا الحوار، تسمح الخلايا البطانية للتجمعات الدهنية بعبور الطبقة الداخلية من "الأنبوب"، وتستقر بشكل مريح على الجانب الخارجي - حيث تتكون كتلة دهنية تضغط على الجدران وتسبب تضييقها، مما يؤدي إلى تطور أمراض الأوعية الدموية.

وفي دراسة نشرت في مجلة Nature Medicine العلمية، كشف فريق من العلماء بقيادة الدكتور يانيف من قسم المكافحة البيولوجية، عن كيفية تأثر الخلايا البطانية بمستوى الدهون في الدم. وحتى يمكن نقلها إلى مجرى الدم، يتم تعبئة الدهون في نوع من الجزيئات، التي تحتوي أيضًا على جزيئات البروتين التي "تحتفظ بها"، وتسمح لاحقًا بدخولها إلى خلايا الجسم. هذه الجسيمات، التي تسمى البروتينات الدهنية (البروتينات الدهنية)، تحمل أيضًا الكوليسترول، وتنقسم إلى نوعين رئيسيين: LDL ("الكولسترول السيئ")، وHDL ("الكولسترول الجيد"). ركزت الدراسة الحالية على جزيئات LDL. وتكون كمية الدهون الموجودة في هذه الجزيئات كبيرة بالنسبة لكمية البروتين، وتعرف بأنها عامل خطر من الدرجة الأولى لتطور أمراض الأوعية الدموية. يقول الدكتور يانيف: "يشير الطب فقط إلى المكونات الدهنية للـ LDL، لكن بحثنا يظهر أن البروتين الموجود في الجسيم هو الذي يلعب دورًا حاسمًا في الحوار مع الخلايا البطانية".

صورة مجهرية للأوعية الدموية في أجنة الزرد. في السمكة التي تحتوي على الطفرة (في الصورة السفلية) يوجد زيادة في نمو الأوعية الدموية مقارنة بجنين سمكة طبيعية (في الصورة العلوية)
وفي المرحلة الأولى من البحث، والتي تم إجراؤها على أجنة سمك الزرد، اكتشف الباحثون طفرة تسبب زيادة في إنتاج الأوعية الدموية - ما يقرب من ضعف إنتاج الأسماك العادية. وتبين أن الجين التالف هو المسؤول عن تعبئة وإفراز جزيئات LDL: فهو يربط جزيئات الدهون ببروتين حامل يسمى ApoB، ويطلق الجسيم المجهز في مجرى الدم. عندما يتلف الجين، لا تنتج الأسماك "الكوليسترول السيئ". توجد طفرة مماثلة أيضًا في البشر. هؤلاء الأشخاص لا ينتجون LDL، ولا يعانون من أمراض القلب المرتبطة بزيادة الدهون في الدم - مثل تصلب الشرايين.

كيف يؤثر نقص LDL على الخلايا البطانية في الأوعية الدموية؟ واكتشف العلماء أن انخفاض مستوى "الكوليسترول السيئ" يؤدي إلى زيادة انقسام الخلايا البطانية، بينما يؤدي ارتفاع مستوى LDL إلى تأخير قدرتها على الانقسام والهجرة وتكوين أوعية دموية جديدة. كشف فحص متعمق أن LDL يؤثر على الخلايا البطانية من خلال التدخل المباشر في الآلية المركزية المسؤولة عن توزيعها - تلك التي ينشطها عامل النمو VEGF. تحتوي الخلايا البطانية على نوعين من المستقبلات لعامل النمو: مستقبل "طبيعي"، والذي يؤدي استجابةً لارتباط عامل النمو إلى انقسام الخلايا، ومستقبل "محاكي"، يتنافس مع المستقبل "الطبيعي" على الارتباط لعامل النمو، إلا أن ارتباطه بعامل النمو لا يصاحبه استجابة، ويستخدم للمراقبة والتنظيم. وتبين أن ارتفاع مستوى LDL يسبب زيادة في مستوى المستقبلات المحاكية، وبالتالي يؤدي إلى توقف انقسام الخلايا البطانية. وعلى العكس من ذلك، فإن المستويات المنخفضة من LDL تسبب زيادة في انقسام الخلايا البطانية، وتكوين أوعية دموية جديدة.

وأظهرت نتائج البحث أن بروتين ApoB، وهو أحد مكونات "الكوليسترول السيئ"، يعد وسيطا مركزيا في تأثير البروتينات الدهنية على الخلايا البطانية، مما يؤدي إلى أمراض مرتبطة بانسداد الأوعية الدموية. إن فهم الآلية التي يتسبب بها ApoB وLDL في تلف الخلايا البطانية سيسمح، ربما، في المستقبل، بالتدخل في هذه العملية، وبالتالي تمكين إنشاء أوعية دموية تتجاوز الانسدادات الخطيرة.