الخلايا الجذعية تصلح الدوائر التالفة لدى الفئران المصابة بداء باركنسون

تشير دراسة إلى أن نوعاً من الخلايا العصبية المشتقة من الخلايا الجذعية يمكن أن يصنع الروابط الصحيحة عند زرعها في الدماغ ، و استعادة الوظيفة الحركية المفقودة، كأحد أعراض مرض باركنسون.

و كما هو معروف فإن مرض باركنسون هو اضطراب تنكسي تدريجي يؤثر على التحكم في العضلات.

و تشمل أعراضه :

• الرعشة 
  
  
• و التصلب 
  
  
• و بطء الحركة 
  
  
• و ضعف التوازن. 
  
  
• كما أن صعوبات البلع و التحدث شائعة أيضاً ، خاصةً في وقت لاحق من مسار المرض.

و تقدر المعاهد الوطنية (الأمريكية) للصحة The National Institutes of Health أنه يتم تشخيص حوالي 50000 شخص بمرض باركنسون كل عام في الولايات المتحدة ، و يعيش حوالي نصف مليون شخص مع هذه الحالة.

و في المراحل المبكرة من المرض ، و قبل ظهور الأعراض ، تبدأ خلايا دماغية معينة تسمى "المادة السوداء" substantia nigra بالموت.

و تنتج هذه الخلايا الدوبامين ، و هو جزيء إشارات عصبية ، أو ناقل عصبي ، وهو أمر ضروري لحركة العضلات بسلاسة.

عمليات زرع الخلايا

لا يوجد علاج حالياً لمرض باركنسون ، و لكن هناك خط بحث واعد يتضمن زرع الخلايا العصبية في الدماغ لتعويض الوظائف المفقودة. 

إذ يمكن للخبراء استخدام نفس النهج لإصلاح الأضرار الناجمة عن الاضطرابات التنكسية العصبية الأخرى و الصدمات.

و مع ذلك ، لكي تنجح مثل هذه العلاجات ، يجب أن تقوم الخلايا العصبية المزروعة بعمل الروابط الصحيحة.

يقول سو تشون تشانغ Su-Chun Zhang ، أستاذ علم الأعصاب وعلم الأعصاب في مركز وايزمان في جامعة ويسكونسن ماديسون:

"دماغنا متصل بهذه الطريقة الدقيقة بواسطة خلايا عصبية متخصصة في مواقع معينة حتى نتمكن من الانخراط في جميع سلوكياتنا المعقدة. كل هذا يتوقف على الدوائر التي يتم توصيلها بأنواع خلايا معينة".

و يضيف أيضاً:: 

"عادةً ما تؤثر الإصابات العصبية على مناطق معينة من الدماغ أو أنواع خلايا معينة ، مما يؤدي إلى تعطيل الدوائر الكهربية في الدماغ". "لعلاج هذه الأمراض ، علينا استعادة هذه الدوائر."

و لإصلاح الدوائر العصبية المفقودة ، ستحتاج الخلايا المزروعة إلى إرسال إسقاطات أو "محاور" لنقل الإشارات إلى الأهداف الصحيحة في المناطق البعيدة من الدماغ. و ستحتاج أيضاً إلى تلقي الإشارات المناسبة من الخلايا العصبية الأخرى.

و أحد الأسئلة الرئيسية التي لم تتم الإجابة عنها هو ما إذا كان الموقع الدقيق في الدماغ حيث يتم زرع الخلايا أو هوية الخلايا نفسها هي التي تحدد هذه الروابط.

كما أنه من غير المعروف ما إذا كانت هذه الوصلات الجديدة ستعيد وظائف المخ المفقودة.

و من هذه الزاوية شرع تشانغ و زملاؤه في العثور على الإجابات من خلال التجارب على الفئران مع مرض باركنسون.

و قد أبلغوا عن نتائج البحث في مجلة Cell Stem Cell.

إنشاء خلايا الخلايا لتأمين الأوامر 

يمكن للعلماء الآن إنشاء خلايا بشرية معينة لترتيبها من الخلايا الجذعية الجنينية   embryonic stem cells، و التي يمكنها ، في ظل الظروف المناسبة ، إنتاج أي نوع من الخلايا تقريبًا في الجسم.

لقد استخدم تشانغ و فريقه هذه التقنية لصنع الخلايا العصبية المنتجة للدوبامين ، و هي الخلايا التي تموت في مرض باركنسون.

و للمقارنة ، قاموا أيضاً بإنشاء خلايا عصبية تنتج ناقلاً عصبياً آخر يسمى الجلوتامات glutamate.

عندما قاموا بزرع أي نوع من الخلايا في المادة السوداء للفئران ، أرسل كلا النوعين من الخلايا العصبية إسقاطات بعيدة المدى. و لكن الإسقاطات اتبعت طرقاً مختلفة و متصلة بأهداف أخرى في الدماغ.

و قد أرسلت غالبية الخلايا المنتجة للدوبامين المزروعة محاوراً إلى جزء من الدماغ يسمى المخطط الظهري ، و هو أمر حاسم لتنسيق الحركة. و تستهدف خلايا الدوبامين "الأصلية" ، في الدماغ السليم ، نفس المنطقة.

من ناحية أخرى يعتقد الباحثون أن هذا يدل على أن هوية الخلايا العصبية المزروعة – و ليس موقعها - تحدد المسار الذي ستسلكه محاورها عبر الدماغ و وجهتها النهائية.

المدخلات المثبِّطة (الكابحة)

بنفس القدر من الأهمية ، بدأ نوعا الخلايا العصبية المزروعة في تلقي مدخلات مميزة من الخلايا العصبية الأخرى. كانت خلايا الجلوتامات أكثر عرضة لتلقي مدخلات تحفيزية ، في حين كانت خلايا الدوبامين أكثر عرضة لتلقي مدخلات مثبطة تمنعها من الإفراط في التحفيز.

بين 4 و 5 أشهر بعد زرع خلايا الدوبامين في أدمغتهم ، أظهرت الفئران مهارات حركية محسنة. و على النقيض من ذلك ، لم تظهر الفئران التي تلقت خلايا الغلوتامات مثل هذه التحسينات.

أخيراً..

أوضح الباحثون أن الخلايا المنتجة للدوبامين المزروعة هي التي استعادت القدرات الحركية للفئران.

فقبل زرعها في الدماغ ، قاموا بإدخال مفاتيح جينية “تشغيل-إيقاف” genetic “on-off” switches في خلايا الدوبامين. و هذه تزيد أو تقلل من نشاط الخلايا استجابة للعقاقير في علف الحيوانات أو الحقن.

و عندما قام الفريق بإيقاف تشغيل الخلايا ، اختفت التحسينات في المهارات الحركية للحيوانات ، مما يثبت أن الدوائر الجديدة التي أنشأتها كانت مسؤولة.

من جهة أخرى يتكهن الباحثون بأن المتخصصين يمكنهم استخدام نفس التقنية لضبط نشاط خلايا الدوبامين المزروعة في مرضى باركنسون.

مزيد من النمو من خلال نتائج الدراسة استنتج المؤلفون:

"أن هذه النتائج تكشف عن تكامل الدائرة الوظيفية المعتمد على نوع الخلية بواسطة الخلايا العصبية المزروعة ، مما يبرز احتمالية استخدام أنواع عصبية متخصصة من الخلايا الجذعية لإصلاح الدائرة العصبية لعلاج الحالات العصبية." 

و مع ذلك ، فقد لاحظوا بعض القيود الهامة لعملهم.

و المسافة بين المادة السوداء و المخطط الظهري أكبر بكثير في البشر منها في الفئران ، لذا سيتعين على المحاور من الخلايا العصبية المزروعة أن تنمو أكثر.

و قد أكد المؤلفون أنه ستكون هناك حاجة لمزيد من الدراسات على الرئيسيات غير البشرية لاختبار العلاج لأدمغة أكبر.

و لجعل هذه التقنية تعمل في البشر ، قد يضطر العلماء أيضاً إلى إيجاد طرق لتسريع نمو المحاور.

عزيزي القارئ

لأننا نهتم، نتمنى أن تكتب لنا في التعليقات عن المواضيع التي ترغب و تهتم بها لنتمكن من تقديمها لك، لرغبتنا في أن يعبِّر موقعنا عن اهتمامات القارىء العربي.

 كما ونرجوا منك مشاركة المقال في حال أعجبك المحتوى.   

ننصحك بقراءة المقالات التالية :

مرض باركنسون ( الشلل الرعاشي ) : 13 علامة مبكرة

مرض باركنسون أو الشلل الرعاشي : طريقة مبتكرة توقف تراكم البروتين السام

مرض باركنسون أو الشلل الرعاشي: قد يبدأ قبل الولادة