أقلام وكتابات
2018/07/18 | 0 | 597
لماذا نصنع خلايا الدم في عظامنا
خلاصة
أظهر علماء خلايا الدم الجذعية في جامعة هارفارد ومستشفى بوسطن للأطفال أن مكان الخلايا الجذعية في الجسم - "حيزها البيئي المجهري Stem-cell niche " - قد تطور ليحميها من أشعة الشمس.
 |
| هذه الصورة الثابتة ، من فيديو HHMI عن عمل مختبر زون ، يظهر كيف تتم حماية خلايا الدم الجذعية من الأشعة فوق البنفسجية في سمك الزرد |
إن معرفة الحيّز البيئي الميكروي لخلايا الدم الجذعية ( *انظر التعريف آخر المقال) لها القدرة على تحسين سلامة عمليات زرع خلايا الدم الجذعية للمتبرعين ، وكذلك للمرضى الذين يعانون من اضطرابات الدم والسرطان.
في الناس والحيوانات الثديية الأخرى ، توجد الخلايا الجذعية التي تنتج كل خلايا الدم في العظم. ولكن في الأسماك ، توجد خلايا الدم في الكلية. ومنذ أواخر السبعينيات ، عندما أدرك علماء الأحياء لأول مرة أن الدم يتطور في مكان محدد في الجسم - "الحيّز البيئي المجهري لخلايا الدم الجذعية Stem-cell niche * انطر التعريف في آخر المقال) " - تساءلوا لماذا تطورت المخلوقات المختلفة لتنفيذ هذه الوظيفة في أناكن مختلفة.
بعد مرور أربعين عاما ، وجد العلماء دليلا قيّماً: تطور الحيز البيئي المجهري ليحمي خلايا الدم الجذعية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة من ضوء الشمس .
ونشرت النتائج في مجلة نتشر من قبل باحثين في قسم الخلايا الجذعية والبيولوجيا التجديدية في هارفارد، وبرنامج الخلايا الجذعية في مستشفى بوسطن للأطفال ، ومعهد هارفارد للخلايا الجذعية. هذه القطعة الجديدة من لغز "الحيّز البيئي المجهري للخلية الجذعية Stem-cell niche " ستساعد الفريق على تحسين سلامة عمليات زرع خلايا الدم الجذعية للمتبرعين ، وللمرضى الذين يعانون من اضطرابات الدم والسرطانات. المظلة ( الشمسية) فوق الكلى
استلهام هذه الدراسة جاء من ملاحظة عرضية في سمك الزرد zebrafish، وهو نموذج حيواني يستخدم في العديد من المختبرات.
"كنت أحاول فحص خلايا الدم الجذعية تحت المجهر ، لكن طبقة من الخلايا الميلانية melanocytes فوق الكلى حجبتني عن الرؤية" ، قال فريدريش كاب ، العضو المنتدب ، وهو أول مؤلف في الدراسة ، الذي يعمل الآن في مركز طب الأطفال ، المركز الطبي في جامعة فرايبورغ في ألمانيا. الخلايا الميلانية هي خلايا تنتج الميلانين ، الصبغة المسؤولة عن لون بشرة الإنسان.
"إن شكل الخلايا الميلانية فوق الكلى يذكرني بالمظلة ( الشمسية) ، لذلك فكرت ، هل هي توفر الحماية ضد الأشعة فوق البنفسجية لخلايا الدم الجذعية؟" قال كاب.
عرّض كاب Kapp سمك الزرد العادي والمعدل وراثياً والذي يفتقر إلى خلايا ميلانية إلى الأشعة فوق البنفسجية. من المؤكد أن عدد خلايا الدم الجذعية انخفض في السمك المعدل وراثياً.
وعلاوة على ذلك ، فقد سمك الزرد الطبيعي خلايا دم جذعية عندما تم قلب السمك رأسا على عقب وتعريضه للأشعة. هذا يؤكد أن المظلة الميلانية كانت تحمي الكلي من من الأشعة المذكورة.
من الماء إلى الأرض
بعد أن تبين أن الخلايا الميلانية تحمي خلايا الدم الجذعية من الأشعة فوق البنفسجية ، بحث الباحثون "شجرة الحياة" التطورية للعثور على أوجه التشابه. ووجد الباحثون أن الخلايا الميلانية كانت تحيط بالحيز البيئي المجهري لخلايا الدم الجذعية Stem-cell niche لفترة طويلة - حتى في أنواع الأسماك التي انفصلت عن بقية أشجار عائلة الفقاريات منذ حوالي ٥٠٠ مليون سنة.
بالنظر إلى التطور الأحدث ، تجاه الحيوانات البرية ، قام الباحثون بعرض مكبر لنوع من الضفادع السامة poison dart frog. . عندما نمّت الشراغف tadpoles الساقين ، انتقلت خلايا الدم الجذعية من الكلى المغطاة بالخلايا الميلانية إلى النخاع العظمي. ولاحظ الباحثون أنه خلال جميع مراحل نموها ، كانت خلايا دم الضفدع الجذعية محمية من أشعة الضوء فوق البنفسجية
فهم الحيّز البيئي المكروي ( المجهري) لخلايا الدم الجذعية Stem-cell niche
"لدينا الآن أدلة على أن ضوء الشمس هو دافع تطوري الحيّز البيئي المجهري لخلايا الدم الجذعية " ، كما قال الدكتور ليونارد زون ، ، كبير مؤلفي الدراسة. زون أستاذ بجامعة هارفارد للخلايا الجذعية وعلم الأحياء التجديدي ، وأستاذ غراوسبيك طب الأطفال في مستشفى بوسطن للأطفال ، ومحقق في معهد هاوارد هيوز الطبي.
سيستمر زون في دراسة الحيّز البيئي المجهري لخلايا الدم الجذعية عن طريق تحديد مسارات التشوير signaling البيولوجية التي تتحكم في التفاعلات بين الخلايا الميلانية وخلايا الدم الجذعية.
إن فهم الحيّز البيئي المجهري بشكل أفضل مهم في عمليات زرع خلايا الدم الجذعية ، حيث يكون من المهم بالنسبة للخلايا المزروعة إيجاد مؤى جديد آمن في الجسم.
وقال زون: "باعتباري طبيب أمراض الدم والأورام ، فإنني أعالج المرضى المصابين بأمراض الدم والسرطانات". "بمجرد أن نفهم للحبز البيئي المجهري بشكل أفضل ، يمكننا أن نجعل عمليات زرع الخلايا الجذعية أكثر أمانًا بكثير".
