علم الأحياء - خلاياك هي خلاياي / جاي لي نيلسون

معظم الناس، وربما جميعهم، يحملون في أجسادهم بعض الخلايا من أشخاص آخرين، يختلفون عنهم وراثياً - من أمهاتهم، أو من أبنائهم إذا كانوا من النساء اللاتي حملن. ماذا بحق الجحيم يفعله هؤلاء الأجانب في الجسم؟ بقلم جاي لي نيلسون

"أنا أحتوي جموعاً"، كتب والت ويتمان في قصيدته "شعر الذات". ويتمان لم يفكر من الناحية البيولوجية، لكن السطر الذي كتبه له صدى بيولوجي. تظهر الدراسات الحديثة أن كل واحد منا يحتوي، بالإضافة إلى تريليونات الخلايا التي تأتي من البويضة المخصبة التي خلقنا منها، على خلايا حصلنا عليها من أشخاص آخرين، والتي تختلف عنا وراثيا. في الرحم نتلقى حقنة من هذه الخلايا من أمهاتنا، وتتلقى النساء الحوامل عينة من الخلايا التي سقطت من الجنين النامي.

ليس من المستغرب أن تكون الخلايا قادرة على عبور المشيمة. ففي نهاية المطاف، فإن الأنسجة التي تربط بين الأم والطفل ليست حاجزًا لا يمكن اختراقه. تشبه المشيمة معبرًا حدوديًا انتقائيًا، والذي يسمح، على سبيل المثال، بمرور المواد اللازمة لنمو الجنين. وما يثير الدهشة هو قدرة الخلايا المهاجرة على البقاء في بيئتها الجديدة، والتحرك مع الدورة الدموية وحتى الاستقرار في الأنسجة المختلفة. إن ظهور خلايا من شخص ما في جسم شخص آخر، وهي الظاهرة المعروفة باسم الخيمرية الدقيقة، أصبح الآن ذا أهمية كبيرة للباحثين الطبيين، لأن الدراسات تظهر أنه قد يساهم في الصحة والمرض. إن الفهم الأفضل للخلايا الأجنبية سيسمح للأطباء في المستقبل بتسخير فوائد الركاب المختبئين مع الحد من إمكاناتهم التدميرية.

المفاجأة تطارد المفاجأة

جمع العلماء أدلة أولية على أن الخلايا يمكن أن تنتقل من الأم إلى جنينها منذ ما يقرب من 60 عاما، مع نشر ورقة بحثية تصف مرور خلايا سرطان الجلد الأمومية إلى المشيمة والطفل حديث الولادة. في ستينيات القرن العشرين، بدأ علماء الأحياء يدركون أنه حتى خلايا دم الأم الطبيعية يمكنها أن تجد طريقها إلى الجنين.

وقد وردت معلومات تشير إلى أن الخلايا يمكنها أيضًا المرور في الاتجاه الآخر، أي من الجنين إلى الأم، حتى قبل ذلك. في عام 1893، اكتشف عالم أمراض ألماني علامات هجرة الخلايا في رئتي امرأة ماتت بسبب تسمم الحمل. ومع ذلك، فإن نقل الخلايا الجنينية إلى أمهات أصحاء لم يتم توثيقه بالتفصيل حتى عام 1979، عندما نشر ليونارد أ. هارتزينبيرج من كلية الطب بجامعة ستانفورد وزملاؤه بحثًا رئيسيًا وصف اكتشاف الخلايا الذكورية (أي، أولئك الذين لديهم كروموسوم Y) في دم النساء اللاتي أنجبن أبناءً بنجاح.

على الرغم من وجود أدلة على انتقال الخلايا في الاتجاهين من الأم إلى الجنين، فوجئ علماء الأحياء في التسعينيات عندما اكتشفوا أنه في معظم الحالات، يتمكن عدد قليل من الخلايا الأجنبية من البقاء على قيد الحياة في أجسام الأشخاص الأصحاء طوال حياتهم. أظهرت دراسات سابقة حول نقل الخلايا من الأم إلى الطفل أن الخلايا الأمومية يمكنها البقاء على قيد الحياة عند الأطفال المصابين بنقص المناعة المشترك الشديد (SCID) لأن المرض يتسبب في افتقارهم إلى الخلايا الضرورية لمكافحة العدوى. لكن العلماء افترضوا أن استمرار الخيمرية الدقيقة لدى هؤلاء الأطفال كان بسبب مرضهم، وأن الجهاز المناعي الطبيعي من شأنه أن يدمر خلايا الأم في جسم الطفل.

وقد تم دحض هذا الافتراض عندما اكتشفت أنا وزملائي الخلايا الأمومية لدى البالغين الذين يتمتعون بجهاز مناعي طبيعي، بما في ذلك رجل يبلغ من العمر 46 عاماً. وقد تم الحصول على الأدلة التي تؤكد أن الخلايا الجنينية قادرة أيضاً على البقاء على قيد الحياة في أجسام الأمهات قبل بضع سنوات، عندما كانت ديانا بيانكي من جامعة تافتس، اكتشف الحمض النووي الذكري في امرأة أنجبت ولدين قبل عقود. (في العديد من الدراسات، يقوم الباحثون بفحص وجود الخلايا الذكورية لدى النساء وتقدير عددها عن طريق قياس كمية الحمض النووي الذكري في عينات الدم أو الأنسجة المأخوذة من النساء).

كيف يمكن للخلايا الأجنبية البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة؟ تعيش معظم الخلايا لفترة محدودة ثم تموت. والاستثناءات هي الخلايا الجذعية، التي يمكنها الانقسام بلا حدود وتكوين مجموعة متنوعة من أنواع الخلايا، مثل الخلايا التي تشكل الجهاز المناعي أو أنسجة العضو. وقد أثار وجود الخيمرية الدقيقة طويلة الأمد احتمال أن يكون بعض المهاجرين الأصليين خلايا جذعية أو أحفادهم. وفي الواقع، دعمت التجارب اللاحقة هذه الفرضية. أحيانًا أشبه الخلايا الجذعية أو هذه الخلايا الشبيهة بالخلايا الجذعية بالبذور المنتشرة في الجسم، والتي تتجذر في النهاية وتصبح جزءًا من المشهد الطبيعي.

أمي، أنا

إن وجود الخلايا الأمومية في النسل، وهي ظاهرة تُعرف باسم الخيمرية الدقيقة الأمومية، ربما يكون سيفًا ذا حدين، فهو ضار في بعض الحالات ولكنه مفيد في حالات أخرى. على الجانب السلبي، قد تساهم الخلايا الجذعية في الإصابة بأمراض تصنف عادة على أنها أمراض مناعة ذاتية، أي الأمراض التي يهاجم فيها الجهاز المناعي أنسجة الجسم نفسه. من المحتمل أن تلعب الخلايا المشتقة من الأم دورًا في التهاب الجلد والعضلات لدى الأطفال، وهو مرض مناعي ذاتي يؤثر بشكل رئيسي على الجلد والعضلات. أظهرت دراسة أجرتها آن إم ريد من مركز مايو كلينيك الطبي ونشرت في عام 2004 أن خلايا الجهاز المناعي للأم المعزولة من دم المرضى تتفاعل ضد خلايا أخرى للمرضى. ولهذا السبب، اقترحت ريد وزملاؤها أن المرض يحدث عندما تهاجم خلايا الجهاز المناعي للأم التي هاجرت إلى الجنين أنسجة الطفل.

قد تساهم الخيمرية الدقيقة الأمومية أيضًا، وإن كان بطريقة مختلفة، في الإصابة بالذئبة الوليدية (متلازمة الذئبة الوليدية) والتي تنتج، جزئيًا على الأقل، من النشاط المدمر للأجسام المضادة التي تمر من مجرى دم الأم إلى الطفل النامي. ومن المحتمل أن تتراكم هذه الأجسام المضادة على أنسجة الجنين وتزيد من مستوى خطر إصابة الطفل بمجموعة متنوعة من المشاكل، وأخطرها التهاب القلب الذي يعرض حياته للخطر.

على الرغم من أن الأجسام المضادة المسببة للمرض موجودة في دم أمهات الأطفال المرضى، إلا أنهم عادة ما يكونون أصحاء، والأطفال الذين يولدون لهؤلاء النساء بعد ذلك عادة لا يكونون مرضى. هذا النمط جعلني وزملائي نشك في أنه على الرغم من أهمية الأجسام المضادة في تطور المرض، إلا أنها لا تمثل القصة بأكملها. في الواقع، عندما فحصت آن م. ستيفنز مجموعات من الأنسجة من قلوب الأولاد الذين أصيبوا بمرض الذئبة الوليدية وماتوا بسبب قصور القلب، اكتشفت أنها تحتوي على خلايا أنثوية جاءت من الأم على ما يبدو. لم يتم العثور على مثل هذه الخلايا، أو نادرًا ما يتم العثور عليها، في الأجنة التي ماتت لأسباب أخرى. وأكثر من 80% من هذه الخلايا الأمومية أنتجت بروتينات تشير إلى أن هذه ليست خلايا تتحرك في مجرى الدم، بل خلايا عضلة القلب نفسها.

قد يكون معنى هذه الاكتشافات، التي تم الإبلاغ عنها في عام 2003، هو أنه في مرض الذئبة الوليدية، يكون هجوم الجهاز المناعي موجهًا ضد الخلايا الأمومية الموجودة في قلب الجنين. وتدعم النتائج أيضًا فكرة أن الخلايا التي تنتقل من الأم إلى الجنين هي خلايا جذعية، أو خلايا مماثلة، لأن الخلايا الموجودة لدى الأطفال المرضى تمايزت على ما يبدو واندمجت في أنسجة القلب. علاوة على ذلك، تنضم النتائج إلى نتائج أخرى تشير إلى أن بعض الأمراض التي كانت تعتبر من أمراض المناعة الذاتية قد تكون في الواقع ناجمة عن هجوم من قبل الجهاز المناعي للمضيف، ليس على أنسجة الجسم نفسها، ولكن على الخلايا الأجنبية التي استقرت في هذه الأنسجة. .

ومن ناحية أخرى، اكتشفت دراسات أخرى أنه في بعض الحالات، لا يتسبب تمايز الخلايا وتكاملها في حدوث هجوم من جانب الجهاز المناعي، بل يؤدي إلى إصلاح الأعضاء التالفة. في عام 2002، بدأت أنا وزملائي في التحقق مما إذا كانت الخيمرية الدقيقة للأمهات تؤثر على مرض السكري لدى الأحداث (مرض السكري المعتمد على الأنسولين). مرض المناعة الذاتية هذا، الذي يهاجم بشكل رئيسي الأطفال والشباب، يدمر خلايا بيتا (التي تنتج الأنسولين) في البنكرياس. افترضنا أنه خلال فترة الحمل، يمكن لخلايا الأم أن تندمج في بنكرياس الجنين، وتتمايز إلى خلايا بيتا، ومن ثم تصبح هدفًا لجهاز المناعة.

لقد كنا على حق جزئيا فقط. في الواقع، وجدنا الخيمرية الميكروية للأمهات بشكل متكرر وبكميات أكبر في دم مرضى السكري الأحداث مقارنة بأشقائهم أو في الأفراد الأصحاء بشكل عام. ووجدنا خلايا جذعية منتجة للأنسولين في بنكرياس مرضى السكر بعد الوفاة. لكن المفاجأة كانت عندما اكتشفنا خلايا أمومية منتجة للأنسولين أيضًا في البنكرياس لدى أشخاص غير مصابين بالسكري، ولم نجد أي دليل على أن هذه الخلايا تعمل كهدف للهجوم المناعي لدى مرضى السكري. في الواقع، تدعم نتائجنا الاستنتاج القائل بأن الخلايا الأمومية في بنكرياس مرضى السكري تحاول استعادة العضو المريض. تشير هذه النتيجة، التي نُشرت في عام 2007، إلى احتمال استخدام الخيمرية الدقيقة يومًا ما للأغراض الطبية، إذا تمكنا من إيجاد طريقة لإقناع الخلايا الأجنبية بالتكاثر والتمييز وإصلاح الأنسجة التالفة.

إيليا طفلة وشوكة في جنبها

على غرار الخيمرية الدقيقة الأمومية، فإن الخيمرية الدقيقة الجنينية أيضًا، أي وجود خلايا جنينية في الأم، ربما تكون ظاهرة دكتور جيكل والسيد هايد. لقد اكتشفت الجانب الإيجابي في منتصف التسعينيات، حتى قبل أن تكتشف مجموعتي الخيمرية الدقيقة للأمهات على المدى الطويل لدى الأشخاص الأصحاء. ثم لفتت انتباهها ملاحظة أجراها جيف هول من شركة التكنولوجيا الحيوية Celpro، التي كان مقرها آنذاك في سياتل، والذي كان يعمل في تشخيص الجنين. وفي مكالمة هاتفية ذات مساء من عام 90، أخبرني أنه تم العثور على خلايا جنينية في دم إحدى الفنيين في مختبره بعد عام كامل من ولادة ابنها. المحادثة جعلتني أتساءل عن الآثار المترتبة على وجود هذه الخلايا. وهذه التأملات جعلتني أتساءل عما إذا كانت الأمراض التي توصف عادة بأنها أمراض المناعة الذاتية قد تنطوي في بعض الأحيان على تفاعلات بين خلايا الأم والخلايا المشتقة من جنينها.

كانت الأفكار مثيرة للغاية لدرجة أنني لم أستطع الاحتفاظ بها لنفسي، وفي عام 1996 نشرت بحثًا نظريًا قمت فيه بتفصيل مجموعة من الملاحظات المنتقاة من مجالات مختلفة جدًا من الطب، مما جعلني أتساءل عن التفسير التقليدي لأمراض المناعة الذاتية. أولاً، تؤثر معظم هذه الأمراض على النساء أكثر من الرجال، وعادةً ما تهاجم النساء في الأربعينيات والخمسينيات والستينيات من أعمارهن، بعد أن تصبح العديد منهن حوامل، وفي كثير من الأحيان عندما لا يعود من الممكن إلقاء اللوم على التقلبات الدورية في مستويات الهرمونات. . إذا لعبت الخلايا الجنينية التي تبقى على قيد الحياة مع مرور الوقت دورًا في هذه الأمراض، فمن المتوقع أن تظهر الأمراض بشكل رئيسي عند النساء، وخاصة عند النساء بعد سن الإنجاب.

نشأ موضوع فكري آخر من مجال عمليات زرع الأعضاء. غالبًا ما يحاول جراحو زراعة الأعضاء "مطابقة" المتبرع والمتلقي وراثيًا. أي أنهم يحاولون التأكد من أن جزيئات معينة، تسمى مستضدات الكريات البيض البشرية (HLA)، الموجودة على سطح خلايا المتبرع متشابهة جدًا أو حتى مطابقة لتلك الموجودة على خلايا المتلقي. إذا كان مستوى HLA الخاص بالمتبرع مختلفًا بشكل كبير، فإن الجهاز المناعي للمتلقي سيرفض عملية الزرع ويدمرها كما لو كانت تسبب المرض. على العكس من ذلك، إذا تمكنت خلايا من متبرع غير متطابق تمامًا من البقاء على قيد الحياة، فقد تسبب عملية الزرع حالة تعرف باسم مرض الكسب غير المشروع مقابل المضيف. في هذه الحالة، تقوم خلايا الجهاز المناعي الموجودة في العضو المتبرع به بمهاجمة أنسجة المتلقي. يؤدي هذا التفاعل إلى تصلب الجلد وتدمير جدار الأمعاء وفي النهاية تلف الرئتين.

هذه المجموعة من الأعراض تشبه إلى حد كبير المرض المعروف بتصلب الأنسجة الضامة (تصلب الجلد)، والذي يعتبر أحد أمراض المناعة الذاتية. التشابه جعلني أعتقد أن الخلايا المأخوذة من الجنين الموجودة في الأم قد تكون جزءًا من العملية المؤدية إلى تطور تصلب الأنسجة الضامة لدى النساء. ولذلك، اقترحت على بيانكي أن تتعاون مختبراتنا للتحقيق في الفرضية. قررنا التركيز على أمهات الأولاد، لأنه من السهل نسبيًا إثبات وجود عدد قليل من الخلايا الذكورية في بحر من الخلايا الأنثوية: يمكننا أخذ عينات دم أو عينات أنسجة من النساء المصابات بتصلب الأنسجة الضامة ومن النساء الأصحاء. وابحث عن الحمض النووي لكروموسوم Y.

في دراستنا، التي كانت أول دراسة تدرس الخيمرية الدقيقة في أمراض المناعة الذاتية، وجدنا أدلة على تورط الخلايا الجنينية في تصلب الأنسجة الضامة. كمجموعة، كان لدى النساء المصابات بالمرض مستوى أعلى من الخيمرية الدقيقة الجنينية في دمائهن مقارنة بالنساء الأصحاء. وفي دراسات أخرى، اكتشفت مجموعتنا، وكذلك مجموعة سيرجيو أ. جيمينيز من جامعة توماس جيفرسون، الخيمرية الدقيقة الجنينية في الجلد والأنسجة الأخرى المتضررة من المرض.

لقد توصلنا أيضًا إلى اكتشاف آخر مثير للاهتمام، يتعلق بمجموعة فرعية من بروتينات HLA المعروفة باسم المجموعة الثانية. هذه البروتينات الموجودة على الخلايا الجنينية لدى النساء المصابات بتصلب الأنسجة الضامة تشبه بشكل أكبر المجموعة الثانية للأم. (لأن الجنين يرث نصف جيناته من الأب، وما يصل إلى نصف جينات HLA، وبالتالي فإن نصف جزيئات بروتين HLA يمكن أن تكون مختلفة عن جزيئات الأم). قد يبدو تفسيرنا لهذه الظاهرة غير بديهي، ولكن نحن نعتقد أن الخلايا الجنينية التي تختلف HLA الخاصة بها بشكل واضح عن خلايا الأم، فإنها لن تشكل أي مشكلة لأن الجهاز المناعي للأم سوف "يكتشفها" بسهولة ويدمرها. وعلى العكس من ذلك، فإن الخلايا المتشابهة من حيث HLA الخاصة بها قد تفلت من الخط الأول للدفاع المناعي للأم وتستمر في الوجود في الجسم.

قد تبدأ المشكلة لاحقًا بعدة طرق. على سبيل المثال، إذا تسبب شيء ما في جعل الجهاز المناعي للأم يتعرف على وجود الخلايا الغريبة، فإن محاولة القضاء على الخلايا ستؤدي أيضًا إلى تلف أنسجة الأم وقد تؤدي إلى هجوم مناعي ذاتي. أو قد تتداخل الخلايا المنتحلة مع التوازن الدقيق لعناصر التحكم التي تشكل جزءًا من الجهاز المناعي الطبيعي للأم.

ولأن هذا المجال من الأبحاث جديد للغاية، فلا أحد يعرف حتى الآن لماذا أصبحت الخلايا الجنينية التي عاشت بسلام مع الجهاز المناعي للأم منذ الحمل، فجأة غريبة غير مرحب بها بعد عقود. لا أحد يعرف أيضًا لماذا يتحمل جسد الأم الغزاة في المقام الأول. ستحاول الموجة القادمة من الأبحاث الإجابة على هذه الأسئلة المثيرة للاهتمام.

الحمل يسبب الراحة

على غرار الخيمرية الدقيقة الأمومية، يمكن أن يكون لنوع الجنين آثار إيجابية أو سلبية. ما هي الآثار الإيجابية؟ من الناحية النظرية، يمكن للخلايا المشتقة من الجهاز المناعي للجنين أن تهاجم الكائنات المسببة للأمراض التي لا يتعامل معها الجهاز المناعي للأم بشكل فعال. في هذه الحالة، قد تدعم الخلايا الجنينية الاستجابة المناعية للأم. يمكنهم أيضًا إصلاح أنسجة معينة. وفي حين أن نقل الخلايا الجنينية إلى الأم يمكن أن يساهم في تطور بعض أمراض المناعة الذاتية، إلا أن لدينا أدلة غير مباشرة على أنه يمكن أن يساعد النساء المصابات بالتهاب المفاصل الروماتويدي، وهي حالة من أمراض المناعة الذاتية تتميز بالالتهاب المزمن وآلام المفاصل.

قبل 70 عامًا، لاحظ الأمريكي فيليب س. هينش، الحائز على جائزة نوبل، أن التهاب المفاصل الروماتويدي يتحسن غالبًا، بل ويختفي أحيانًا، أثناء الحمل، ثم يعود بعد أشهر قليلة من الولادة. في البداية، عزا الأطباء التحسن إلى الهرمونات، وبشكل رئيسي إلى الكورتيزول، الذي يتضاعف مستواه مرتين وحتى ثلاثة أضعاف خلال فترة الحمل. لكن الهرمونات لا تستطيع تفسير الظاهرة بشكل كامل، فهناك نساء لديهن مستويات منخفضة من الكورتيزول ينحسر المرض لديهن، بينما هناك نساء لديهن مستويات عالية من الكورتيزول لا يوجد تحسن لديهن.

ولأن الحمل يحفز الجهاز المناعي (فالطفل في نهاية المطاف نصف كائن فضائي وراثيا)، فقد بحثت أنا وزملائي عن تفسير مناعي لشفاء المرض وعودته للظهور. لقد اكتشفنا في عام 1993 أن الفائدة في التهاب المفاصل الروماتويدي أثناء الحمل تحدث بشكل متكرر أكثر عندما تكون بروتينات HLA من النوع الثاني للجنين مختلفة تمامًا عن تلك الموجودة في الأم. تشير هذه النتيجة إلى أن الاختلاف في بروتينات المجموعة الثانية HLA بين الأم وطفلها يمكن، بطريقة ما، تفسير التحسن في حالة الأم أثناء الحمل. واكتشفنا بعد ذلك أن هناك علاقة بين ارتفاع مستويات الخيمرية الدقيقة للجنين في دم الأم وفائدة أكبر لأعراض التهاب المفاصل أثناء الحمل، كما أن هناك علاقة بين انخفاض هذه المستويات وتجدد تفشي المرض بعد الولادة. ما زلنا لا نعرف لماذا يؤدي ارتفاع مستوى الخيمرية الدقيقة الجنينية أو وجود اختلافات أكبر في HLA II إلى تحسن ملحوظ في التهاب المفاصل الروماتويدي لدى النساء الحوامل.

حتى الآن، حدد الباحثون الخيمرية الدقيقة للجنين في أعضاء مختلفة مثل الغدة الدرقية والأمعاء والكبد لدى النساء المصابات بمجموعة متنوعة من الأمراض. طورت بعض الخلايا خصائص الأنسجة التي تعيش فيها. كما تم اكتشاف الخيمرية الدقيقة الجنينية في خلايا الجهاز المناعي في دم الأم. من الواضح أن هذه الخلايا يمكن أن تكون ضارة أو مفيدة، كل هذا يتوقف على المرأة أو ظروف حياتها.

تعريف جديد لـ "الذات"

لذا، بشكل عام، يبدو أن الخيمرية الدقيقة يمكن أن تؤثر على الجسم بعدة طرق. على سبيل المثال، يمكن لخلايا الجهاز المناعي المهاجرة أن تهاجم أنسجة الجسم، كما يحدث في التهاب الجلد والعضلات لدى الأطفال. وبدلاً من ذلك، يمكن للخلايا المعتمدة التي تمايزت إلى أنسجة الجسم أن تسبب هجومًا للجسم من قبل الجهاز المناعي، كما نعتقد أنه يحدث في تصلب الجلد في الأنسجة الضامة (تصلب الجلد) أو الذئبة الوليدية. والاحتمال الآخر هو أن الخلايا الأجنبية تعمل كقوة إنقاذ، حيث تصل إلى أنسجة الجسم التالفة وتساعد على استعادة نشاطها، كما يحدث على ما يبدو في مرض السكري عند الأطفال.

يفتح كل سيناريو خيارات علاجية جديدة يجب مراعاتها. إذا كانت الخلايا الأجنبية هي المهاجمين، فيمكن القضاء عليها أو تثبيطها بشكل انتقائي. وإذا كانت هدفًا للهجوم، فيمكن تطوير طرق لتعليم الجهاز المناعي كيفية قبولها. وإذا كان بإمكانها المساعدة في استعادة الأنسجة التالفة، فقد يكون من الممكن استخدامها للتخفيف من الأمراض التي تنطوي على تدمير الأنسجة.

على الرغم من أن الخيمرية الدقيقة الجنينية توجد فقط في النساء، إلا أنه يمكن لأي شخص أن يحتوي على خلايا من أمه، بما في ذلك الرجال والأطفال والنساء الذين لم ينجبوا أبدًا. بما أن الخيمرية الدقيقة للأم تحدث أثناء النمو (عندما لا يزال الجهاز المناعي للجنين في طور التشكل)، بينما تحدث الخيمرية الدقيقة للجنين عندما ينضج الجهاز المناعي للأم، فقد تكون مساهمة العمليتين في "الذات" مختلفة. تماما كما يتم استيعاب المهاجرين الذين يصلون أثناء تشكيل الأمة بطريقة مختلفة عن المهاجرين الذين وصلوا في وقت لاحق. ما زلنا لا نعرف الكثير عن هذه الاختلافات. ونحن لا نفهم سوى القليل جدًا على جبهة أخرى مثيرة للاهتمام: "هل عواقب الخيمرية الدقيقة لدى النساء فريدة من نوعها لأن أجسادهن يمكن أن تحتوي على خلايا من جيلين، سواء من أمهاتهن أو من واحد أو أكثر من أطفالهن؟"

إن إدراك إمكانية ظهور خلايا الأم في نسلها البالغ، وإمكانية اكتشاف الخلايا الجنينية لدى النساء اللاتي سبق لهن الحمل، يشير إلى أن الخيمرية الدقيقة ظاهرة جديدة ومهمة في علم الأحياء. تتحدى هذه الدراسات أيضًا وجهة النظر السائدة حول الخلايا الذاتية في علم المناعة. إن النتائج التي توصلنا إليها وتلك التي توصل إليها آخرون في هذا المجال الجديد تدعم إعادة التعريف التي ستشمل الخيمرية الدقيقة الطبيعية التي تتواجد معنا، على ما يبدو، منذ اللحظات الأولى من الحياة حتى مرحلة البلوغ. كما تم مؤخرًا نشر مقالات مثيرة للتفكير فيما يتعلق بالخيمرية الدقيقة الجنينية في أدمغة الفئران. تثير هذه الاكتشافات مجموعة متنوعة من الأسئلة الرائعة، مثل: "هل تؤثر خلايا الأم على نمو الدماغ، وهل يمكن استخدام الخيمرية الدقيقة الجنينية لعلاج الأمراض التنكسية العصبية، وما الذي يحدد في الواقع إحساسنا بالذات النفسية إذا لم يكن دماغنا ملكًا لنا بالكامل؟"

الاثار

الارتباط بالأمراض

تعد الخيمرية الدقيقة لدى الأشخاص المصابين بأمراض معينة (مثل تلك المذكورة أدناه) أكثر شيوعًا أو أكثر وضوحًا من الأشخاص الأصحاء. في بعض الأحيان، يبدو أن الخلايا الأجنبية تساهم في المرض. وفي حالات أخرى قد يحاربون المرض أو يكون سببه. على سبيل المثال، يُعتقد أن الخلايا الأمومية التي تهاجم الأنسجة عند الأطفال المصابين بالتهاب الجلد والعضلات (التهاب الجلد والعضلات)، تكون بمثابة هدف للهجوم في مرض الذئبة الوليدية وتحاول مساعدة مرض السكري لدى الأحداث. في كثير من الأحيان تأثير الخلايا ليس واضحا بما فيه الكفاية. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتوضيح دور الخلايا في أمراض معينة.

تم العثور على نقل الخلايا من الأم إلى الطفل في هذه الأمراض:

حصوات المرارة (مرض الكبد الجنيني)

التهاب الجلد والعضلات عند الأطفال (يهاجم جهاز المناعة الجلد والعضلات)

الذئبة الوليدية (يهاجم الجهاز المناعي مجموعة متنوعة من الأنسجة في الجنين)

تصلب الأنسجة الضامة (هجوم مناعي يزيد من سماكة الجلد ويمكن أن يؤدي إلى تلف الأنسجة الأخرى)

سكري الأحداث (يعتمد على الأنسولين، ويهاجم الجهاز المناعي البنكرياس)

النخالية الحزازية، وهي حالة التهابية في الجلد

يتم نقل الخلايا من الجنين إلى الأم في هذه الأمراض:

سرطان الثدي

سرطان عنق الرحم

التصلب المتعدد (يهاجم الجهاز المناعي الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي)

تسمم الحمل (ارتفاع ضغط الدم أثناء الحمل)

حالة التهاب الجلد أثناء الحمل

التهاب المفاصل الروماتويدي (يهاجم الجهاز المناعي المفاصل)

الذئبة الحمامية (يهاجم الجهاز المناعي أعضاء مختلفة)

أمراض الغدة الدرقية (مرض هاشيموتو، مرض جريفز وغيرها من الأمراض)

الأسئلة المتداولة حول الخيمرية الدقيقة

هل كلهم ​​ميكروكيمريك؟

من المحتمل أن كل واحد منا يحمل في جسمه بضع خلايا مصدرها أمه. عندما أخذت أنا وزميلي عينات دم من بالغين أصحاء واختبرنا كمية تمثل 100,000 ألف خلية، اكتشفنا الخيمرية الدقيقة الجنينية في حوالي 20% من الأشخاص الخاضعين للتجربة. لكن هذه كمية ضئيلة من الدم ولا تأخذ بعين الاعتبار الخلايا الموجودة في الأنسجة. على الرغم من إمكانية إجراء اختبار الأنسجة على البشر، إلا أنه من الصعب إجراؤه.

كم عدد الخلايا في الجسم التي جاءت من الأم أو من الأطفال؟

في مجرى الدم، تكون الخيمرية الدقيقة للأم أو الجنين في حدها الأدنى. تظهر الحسابات المستندة إلى قياسات الحمض النووي لدى الأشخاص الأصحاء أنه يوجد عادةً أقل من خلية غريبة واحدة لكل مائة ألف أو مليون خلية. لكننا نعلم أن القيم في الأنسجة قد تكون أعلى بكثير من تلك الموجودة في مجرى الدم. في إحدى الدراسات، تمكنا من الحصول على مجموعة متنوعة من عينات الأنسجة من امرأة ماتت بسبب مرض النسيج الضام. وفي حالتها، كان هناك عدد مختلف من الخلايا اعتمادًا على العضو ومصدر الخلايا. على سبيل المثال، على الرغم من أن قياسات الحمض النووي أشارت إلى أن لديها حوالي 190 خلية أم وحوالي 105 خلية جنينية لكل مليون خلية ذاتية في العقد الليمفاوية، إلا أن رئتيها كانت تحتوي على ما يقرب من 760 خلية أمية و3,750 خلية جنينية لكل مليون خلية ذاتية.

إلى جانب انتقال العدوى في الاتجاهين بين الأم والجنين، هل يمكن أن تنتج الخيمرية الدقيقة عن عمليات طبيعية أخرى؟

ومن المعروف أن نقل الخلايا يحدث بين التوائم المتماثلة في الرحم، وهي عملية ظهرت لأول مرة في الأبقار. وهناك حالات يختفي فيها أحد التوائم قبل أن يتم التعرف عليه من قبل أطباء أمراض النساء، لذلك يمكن أن تنتج الخيمرية الدقيقة عن التوأم المفقود. ومن الممكن أيضًا أن تنشأ الخيمرية الدقيقة من أخ أكبر ولكن لم يتم إثبات ذلك بعد. وفي هذه الحالة يستطيع الطفل الأكبر أثناء الحمل أن ينقل الخلايا إلى أمه، كما يمكن للأم أن تنقلها إلى طفل آخر في حمل آخر. من غير المعروف ما إذا كانت الخيمرية الدقيقة يمكن أن تنتج عن الجماع. لكن الأدلة غير المباشرة تشير إلى أن خلايا الأم يمكن أن تنتقل إلى الطفل أثناء الرضاعة الطبيعية.

هل يؤدي التبرع بالدم وزرع الأعضاء إلى الخيمرية الدقيقة؟

نعم. عندما تنتج الخيمرية الدقيقة عن التدخل الطبي، فإنها تسمى الخيمرية الدقيقة علاجية المنشأ. عادة ما يتم تشعيع المتبرعين بالدم قبل الاستخدام، لذلك لا ينبغي أن يحدث نقل الخلايا. ومع ذلك، أظهرت الدراسات التي أجريت على المصابين أن بعض المرضى الذين تلقوا عدة جرعات غير مشععة احتفظوا بخلايا المتبرع بعد سنوات من التبرع. قد يحتفظ متلقي الأعضاء أيضًا بخلايا من المتبرع، وبالطبع فإن الأشخاص الذين يتلقون تبرعات نخاع العظم يصبحون خيميريين.

إذا كانت الخلايا الغريبة تعيش في الأنسجة، فلماذا لا تستولي على الأنسجة بالكامل؟

هذا سؤال مفتوح آخر. ستكون كارثة بيولوجية إذا تركنا الخيمرية الدقيقة تسري في الجسم. على الرغم من أن هذا الموضوع لم تتم دراسته بعد، إلا أن الباحثين مقتنعون بأن جزيئات HLA، وهي نفس الجزيئات التي يحاول جراحو زرع الأعضاء مطابقتها بين المتبرع والمتلقي، تلعب دورًا مركزيًا في كبح تكاثر الخلايا الأجنبية.

تحمل الخلايا الأجنبية جزيئات HLA مختلفة عن تلك الموجودة في المتلقي. ولماذا لا يتعرف عليها الجهاز المناعي ويقوم بتدمير الخلايا الأجنبية؟

من الممكن أن تقوم الخلايا بطريقة ما بإخفاء جزيئات HLA الخاصة بها. وبدلاً من ذلك، "يعلمون" جهاز المناعة قبولهم على الرغم من الاختلافات. لكن هذه مجرد تكهنات. من الممكن أن تسمح لنا الأفكار حول هذا الموضوع أيضًا بفهم سبب عدم تعرض الأجنة، التي تختلف وراثيًا عن أمهاتها، للهجوم من قبل جسد الأم. ومن المثير للاهتمام أن هناك أدلة على أن التشابه المفرط في جزيئات HLA أثناء الحمل هو في الواقع ضار. غالبًا ما تحتوي الأجنة التي تُجهض أثناء الحمل على جزيئات HLA أكثر تطابقًا مع جزيئات الأم مقارنة بالأطفال الذين يتطورون بشكل طبيعي. ولا أحد يفهم هذه الظاهرة، رغم أن لها منطق تطوري. يؤدي التباين في جزيئات HLA إلى زيادة التباين الوراثي في ​​​​السكان. يتمتع هذا الاختلاف بميزة لأنه يزيد من احتمال أن يمتلك بعض أعضاء المجموعة على الأقل سمات تسمح لهم بالبقاء على قيد الحياة أثناء التغير المفاجئ في الظروف البيئية.

 

ماذا بعد؟

بالإضافة إلى مواصلة الأبحاث حول الأمراض المرتبطة بالمناعة، بدأت أنا وزملائي في استكشاف الأدوار (الإيجابية والسلبية) للخيمرية الدقيقة في السرطان، والتكاثر، والبيولوجيا العصبية. بعض الأسئلة التي نطرحها هي:

تشير النتائج الأولية إلى أن الخلايا الجنينية التي تبقى على قيد الحياة مع مرور الوقت يمكن أن تساهم في تقليل خطر الإصابة بسرطان الثدي لدى النساء اللاتي أنجبن. ولكن ماذا يفعلون فعلا للمساعدة؟

ويبدو من المعقول أن نتوقع أن الخلايا الأمومية في أجسامنا، والتي هي بالطبع أكبر سنا منا، لديها فرصة أكبر لأن تصبح خبيثة. إذا لم يكن الأمر كذلك، فإن الكشف عن الآليات التي تمنع ذلك قد يؤدي إلى طرق جديدة للوقاية من السرطان.

التكاثر البشري لديه معدل فشل مرتفع وحالات الإجهاض شائعة. هل تؤثر الخلايا التي تتلقاها المسنات من أمهاتها على مصير الحمل؟ بمعنى آخر، عندما يتعلق الأمر بالأحفاد، هل تتمتع جدة الأم بنفوذ كبير؟

وأخيرًا، هل تتمكن الخلايا الأمومية أو الجنينية من عبور الحاجز الدموي الدماغي والوصول إلى الدماغ والحبل الشوكي؟ وإذا كان الأمر كذلك، فهل تؤثر على نمو الدماغ؟

على دفتر الملاحظات

جي لي نيلسون (نيلسون) هو عضو في مركز فريد هاتشينسون لأبحاث السرطان وأستاذ الطب بجامعة واشنطن في سياتل. لقد كانت تبحث في تأثير الخيمرية الدقيقة على أمراض المناعة الذاتية منذ عام 1986، وهو العام الذي انضمت فيه إلى مركز تشينسون. كما أنها تدرس أيضًا دور الخيمرية الدقيقة في عمليات زرع الأعضاء والسرطان والتكاثر. حصلت نيلسون على شهادتها الجامعية من جامعة ستانفورد وشهادتها في الطب من جامعة كاليفورنيا، ديفيس، ثم أكملت إقامتها في طب الروماتيزم في جامعة واشنطن.

والمزيد حول هذا الموضوع

الخيمرية البشرية الطبيعية: شخصية مكتسبة أم أثر للتطور؟ باروخ رينكيفيتش علم المناعة البشرية, المجلد. 62، لا. 6، الصفحات 651-657؛ يونيو 2001.

 

الخيمرية الدقيقة: حدود بحثية في المناعة الذاتية وزرع الأعضاء. كريستينا إم آدامز وجي لي نيلسون في مجلة الجمعية الطبية الأمريكية ، المجلد. 291، لا. 9، الصفحات 1127-1131؛ 3 مارس 2004.

 

الخيمرية الدقيقة للأمهات في الدم المحيطي في مرض السكري من النوع الأول وجزيرة البنكرياس β الخيمرية الدقيقة للخلية. جي لي نيلسون وآخرون. في وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية، المجلد. 104، لا. 5، الصفحات 1637-1642؛ يناير 30، 2007.

 

الكسب غير المشروع والمضيف، معًا إلى الأبد. مارغريت هولواي في مجلة العلوم، المجلد. 296، لا. 2، الصفحات 32-33؛ فبراير 2007.