الخلايا الجذعية في نخاع العظم
يُعرف المجددون، الذين يتعاملون مع صيانة المباني، بأنهم أولئك الذين يعملون في وقت واحد في عدة وظائف في نفس الوقت. الآن اتضح أن بعض الخلايا التي تتعامل مع الصيانة تتميز أيضًا بنفس الميزة. اكتشف فريق من العلماء من معهد وايزمان للعلوم، بقيادة البروفيسور تسفي لابيدوت من قسم علم المناعة، أن الخلايا المناعية المشاركة في الحفاظ على أنسجة العظام تلعب أيضًا دورًا مركزيًا في تجديد نظام الدم كجزء من آليات المناعة وإعادة التأهيل في الجسم. هذا الاكتشاف، الذي قد يؤدي، في المستقبل، إلى ابتكارات في تقنيات زراعة نخاع العظم، وأيضا إلى فهم أفضل لأمراض الدم والعظام، يتم نشره هذه الأيام في المجلة العلمية Nature Medicine.
تتشكل جميع خلايا الدم، بما في ذلك أنواع الخلايا المناعية المختلفة، في التجويف الداخلي للعظم، حيث يوجد نخاع العظم ويعمل. ومن بين الخلايا المختلفة التي يتكون منها النخاع العظمي توجد أيضًا الخلايا الجذعية المكونة للدم (“ال المكونة للدم”)، والتي تكون قادرة على التكاثر وإنشاء أنواع مختلفة من خلايا الدم. تعمل خلايا الدم هذه في نوع من المنافذ الخاصة التي تعمل بمثابة نوع من "الحضانات" الموجودة على الجدار الداخلي للعظم. داخل هذه "الحضانات" المعزولة، وبمساعدة الخلايا الداعمة المختلفة، تبقى الخلايا الجذعية في حالتها الأولية ولا تتمايز. فقط عندما تغادر "الحضانات" وتدخل مجرى الدم، تصبح الخلايا الجذعية خلايا دم ناضجة بل وتكون قادرة على الهجرة إلى الأعضاء البعيدة التي حدث فيها ضرر للمساعدة في إعادة تأهيلها.
تعمل الخلايا الأخرى أيضًا على الجدار الداخلي للعظم: الخلايا العظمية، التي تشارك في بناء العظام، والخلايا العظمية، التي تشارك في تحطيم أنسجة العظام. يتم إنشاء هذه الخلايا المفصلية، وهي خلايا عملاقة متعددة النوى، عندما تتمايز وتتحد الخلايا الجذعية للجهاز المناعي، نتيجة إشارة خاصة تتلقاها من الخلايا المكونة للعظم (الخلايا العظمية). هذه هي الطريقة التي يتم بها التنظيم ويتم إنشاء التوازن بين عملية تحطيم أنسجة العظام وبنائها، مما يضمن قوة العظام وصحتها.
اكتشف البروفيسور لابيدوت، بالتعاون مع الدكتور أوريت كولت وأعضاء آخرين في مجموعته البحثية، أن الخلايا من مفاصل العظام، الخلايا الآكلة للعظم، تلعب دورًا مهمًا في إطلاق الخلايا الجذعية من نخاع العظم إلى الأوعية الدموية. وتبين أنه بينما تكون هذه الخلايا مشغولة بتحطيم الأنسجة العظمية، فإنها تسمح للخلايا الجذعية بمغادرة "الحضانات" المغلقة إلى مجرى الدم. على الرغم من أن كمية معينة من الخلايا الجذعية موجودة دائمًا في مجرى الدم، إلا أنه عند حدوث نزيف أو أي ضائقة أخرى في الجسم نتيجة للالتهاب، فإن "دعوة لتجنيد" المزيد من الخلايا تخرج كجزء من آليات الدفاع والترميم. اكتشف علماء المعهد أن هذه "الدعوة للتجنيد" يتم التعبير عنها في زيادة إنتاج الخلايا من مفاصل العظام، الخلايا العظمية. تخلق هذه الخلايا ثقوبًا في أنسجة العظام، وبالتالي تطلق المزيد من الخلايا الجذعية في مجرى الدم. بالإضافة إلى ذلك، فإنها تقوم أيضًا بتكسير المواد التي تجذب الخلايا الجذعية إلى نخاع العظم وتساعدها على البقاء في حالتها الأولية قبل التمايز.
تم إجراء هذا البحث على الفئران، بما في ذلك فئران من سلالة خاصة تم تطويرها في مختبر البروفيسور آري إلسون في قسم الوراثة الجزيئية للخلية في معهد وايزمان للعلوم. في جسم الإناث الشابة من هذا النوع، لا تعمل خلايا المفاصل العظمية بشكل صحيح. ووجد العلماء أن مستوى الخلايا الجذعية في الدم لدى هؤلاء الإناث كان منخفضًا بشكل خاص. وفي تجربة أخرى، أجريت على فئران عادية، تمكن العلماء من تحفيز إنتاج الخلايا من مفاصل العظام باستخدام نفس مادة الإشارة التي تستخدمها خلايا بناء العظام. ونتيجة لذلك، لوحظ زيادة في إطلاق الخلايا الجذعية في مجرى الدم، وهي خطوة أساسية في زيادة نشاط الجهاز المناعي من أجل إصلاح الأعطال في الجسم.
قد يساعد هذا الاكتشاف في زيادة كمية الخلايا الجذعية في دم المتبرعين بنخاع العظم. بالإضافة إلى ذلك، قد يساعد على فهم أفضل لعمليات انهيار العظام وتجديدها، مما قد يساعد في تطوير طرق جديدة لعلاج هشاشة العظام، وكذلك أمراض المناعة الذاتية التي تلحق الضرر بالعظام والأورام الخبيثة التي تنتشر إلى العظام.
