تتسبب موجتان من الإشارة الهرمونية في إنتاج "موطن" الخلايا الجذعية، وإنتاج الخلايا الجذعية نفسها
يسعى طب المستقبل إلى إعطاء مكانة مرموقة للخلايا الجذعية: فبمساعدتها، ربما يكون من الممكن تجديد الخلايا أو الأعضاء أو الأنسجة التالفة. يمكن للخلايا الجذعية، على سبيل المثال، إصلاح عضلة القلب المريضة أو استبدال خلايا الدماغ المتضررة بسبب السكتة الدماغية أو مرض باركنسون. ولكن لجعل هذه الرؤية حقيقة، هناك حاجة إلى الكثير من العمل البحثي. لقد أصبح من الواضح اليوم أنه لا يكفي حقن الخلايا الجذعية في العضو التالف؛ ومن الضروري إيجاد طريقة لحقنهم بطريقة تسمح لهم بالبقاء على قيد الحياة والقيام بوظائفهم بشكل صحيح، وبالتالي يؤدي إلى الشفاء.
تعتمد وظيفة الخلايا الجذعية على وجود بيئة داعمة تسمى "المكانة" وهي مجاورة للخلية الجذعية وتكون بمثابة قاعدتها. يحمي هذا المكان الخلية الجذعية، ويتحكم في تطورها ومعدل انقسامها. كما أنه يشرف على أنه لا يتمايز إلى نوع معين من الخلايا إلا في الوقت المناسب. في الواقع، تعمل الخلية المتخصصة والخلايا الجذعية كوحدة واحدة. وفي دراسة جديدة نشرت في مجلة PLoS Biology، أظهر علماء معهد وايزمان كيف تتشكل هذه الوحدات في يرقات ذبابة الفاكهة. تم إجراء البحث في مختبر الدكتور ليلاخ جلبوع من قسم المكافحة البيولوجية، وباحثة ما بعد الدكتوراه الدكتورة دانا غانتس وطالبة البحث تمار لانجيل.
في الجنين النامي، يجب التنسيق بين تكوين الخلايا الجذعية والمنافذ، بحيث يكون لكل خلية مكانها الخاص. لكن كيف يتم التنسيق؟ درس العلماء مبايض يرقات ذبابة الفاكهة، واكتشفوا طريقة ذكية تحافظ بها الطبيعة على التوازن في تكوين الوحدات: يتم التحكم في تكوين الخلايا الجذعية وكذلك المنافذ من خلال إشارة كيميائية حيوية واحدة. وأظهر العلماء أيضًا أن الإشارة تمر عبر مسار هرموني مشابه للمسار الذي يتحكم في الإباضة عند النساء: تنتقل من الدماغ إلى الغدة التي تفرز الهرمونات، ومن هناك تصل إلى المبيضين.
يساعد استخدام إشارة هرمونية واحدة على ضمان توقيت العملية بأكملها بدقة مذهلة. يوجد في مبيض يرقة ذبابة الفاكهة مجموعتان من الخلايا الجنينية؛ تم تصميم أحدهما ليتطور إلى بيئات متخصصة، والآخر - إلى خلايا جذعية إنجابية، والتي ستوفر لدى الأنثى البالغة مستودعًا مستمرًا للبيض. تستمر هاتان المجموعتان من الخلايا الجنينية في التكاثر، حتى وصول الإشارة الهرمونية التي تشجع على بناء منافذ في المبيضين. وفي الخطوة التالية، تصل موجة أخرى من الهرمون إلى المبيض، لكنها هذه المرة تتسبب في تحول خلايا المجموعة الثانية إلى خلايا جذعية للمبيضين. بمعنى آخر، نفس الحرف ينتج أولاً "موطن" الخلية الجذعية، ومن ثم الخلية التي "تقيم فيها".
في الواقع، يعد إنشاء المنافذ قبل إنشاء الخلايا الجذعية أمرًا ضروريًا للغاية. تعمل هذه المنافذ على تقوية الخلايا الجذعية، وبالتالي فإن أنثى الذبابة البالغة، التي يحتوي مبايضها على حوالي عشرين وحدة من الخلايا الجذعية، قادرة على إنتاج عشرات البويضات يوميًا، لمدة تزيد عن شهر.
توفر هذه النتائج رؤى مهمة فيما يتعلق بالعلاقة بين الخلايا الجذعية ومنافذها. إن الفهم الأفضل للإشارات الجزيئية التي تتحكم في تكوين وحدات الخلايا الجذعية قد يعزز الاستخدام المستقبلي للخلايا الجذعية لتجديد أعضاء الجسم التالفة.
