باستخدام نموذج ثلاثي الأبعاد تم وضعه حديثًا لدراسة تجديد الأنسجة العصبية في الأنف ، اكتشف الباحثون في كلية الطب بجامعة Tufts وكلية الدراسات العليا للعلوم الطبية الحيوية (GSBs) والزملاء أن هناك نوعًا من الخلايا الجذعية التي يعتقد أنها نائمة قد تلعب دورًا أكثر أهمية في الحفاظ على الرائحة من الأصل.
على عكس الخلايا في الجهاز العصبي المركزي ، فإن الخلايا العصبية الحسية في تجويف الأنف لديها قدرة ملحوظة على التجديد طوال الحياة على الرغم من التعرض المستمر للبيئة الخارجية.
الالتهابات الفيروسية مثل Covid-19 ، والتعرض للسموم ، أو حتى الشيخوخة نفسها يمكن أن يقلل من وظيفتها أو قدرة هذه الخلايا على النسخ المتماثل ، والتي يمكن أن تؤدي إلى فقدان جزئي أو كامل للرائحة. ابتكر فريق الباحثين نموذجًا جديدًا للأنسجة الشمية أو الأنسجة ثلاثية الأبعاد أو العضوية لمساعدة العلماء على دراسة أفضل لكيفية تشكيل الخلايا العصبية باستمرار في الأنف ولماذا قد تنخفض هذه العملية في المرض والشيخوخة.
أبحاثهم ، نشرت مؤخرًا في طرق تقارير الخلايا، يستخدم هذا النموذج الماوس لإظهار كيف أن نوعين من الخلايا الجذعية في الأنف ، يسمى الخلايا القاعدية الأفقية (HBCs) والخلايا القاعدية Globose (GBCs) ، التواصل ودعم بعضها البعض لتطوير أنسجة عصبية جديدة تشويه الرائحة.
يقول برايان لين ، مؤلف كبير في الدراسة وأستاذ مساعد باحث في قسم البيولوجيا التنموية والجزيئية والكيميائية: “يشير بحثنا إلى أن هاتين الخلايا الجذعية قد تكون مترابطة”. “أحد أنواعنا التي اعتقدنا أنها نائمة إلى حد كبير – HBCs – قد تلعب في الواقع دورًا مهمًا في دعم إنتاج الخلايا العصبية الجديدة وإصلاح الأنسجة التالفة.”
باستخدام هذا النموذج ، حدد الفريق مجموعة سكانية محددة من HBCs ، والتي تميزت بإنتاجها للبروتين KRT5 ، والتي تدعم بنشاط توليد الخلايا العصبية الشمية الجديدة. لاحظ الباحثون أن هذه HBCs معينة تلعب دورًا رئيسيًا في تكوين الأعضاء ، ووجدوا أنه عندما تم استنفاد هذه الخلايا بشكل انتقائي من الثقافات العضوية ، فإن توليد الخلايا العصبية الجديدة كان ضعيفًا بشكل كبير. تشير هذه النتائج إلى أن هذه الخلايا الجذعية ، التي يُعتقد أنها نائمة ، هي لاعبون أساسيون في عملية التجديد.
يقول لين: “لقد نظرنا أيضًا إلى خلايا من الفئران من مختلف الأعمار ونماها في النموذج”. “لقد وجدنا انخفاضًا في قدرة خلايا الفئران الأقدم على توليد خلايا عصبية جديدة. نعتقد أن هذا يرجع إلى انخفاض في عدد سكان GBC مع تقدمنا في العمر ، لكننا بحاجة إلى القيام بمزيد من العمل لاختبار هذه الفرضية ، وإذا كان الأمر كذلك ، فإن تطوير طرق لتجديد شبابهم.”
نموذج سهل الاستخدام
مؤلف الدراسة ، جوليانا جوتشو Gameiro ، دكتوراه سابق. طالب يزور GSBs ، جاء إلى Tufts من جامعة ولاية Londrina ، بارانا ، في البرازيل. تقول لين إنها كانت مكرسة لتطوير نموذج يسهل إنشاءه في المختبرات ذات الأموال والمعدات المحدودة.
يقول لين: “نظرًا لأن فقدان الرائحة يرتبط بـ Covid-19 ، وكذلك مع مرض باركنسون وغيرها من الحالات ، بدأ عدد أكبر من الباحثين من مجموعة متنوعة من المجالات المختلفة في البحث عن الخلايا الظهارية الشمية في السنوات القليلة الماضية”.
يقول: “أردنا تطوير نموذج سهل الاستخدام بحيث يمكن لعلماء الأحياء غير الجذائلين والعاملين في المختبرات ذات الموارد المحدودة استخدامه لفهم كيفية تجديد الخلايا العصبية الشمية بشكل أفضل وما يحدث الذي يتسبب في انخفاض هذه العملية أو تفشل تمامًا”.
الخطوة التالية: عضوي بشري
الهدف النهائي هو استخدام نموذج أنسجة الماوس هذا للخلايا العصبية الحسية الشمية كطريق لتطوير عضوية بشرية يمكن استخدامها لفحص الأدوية لعلاج الأشخاص الذين يتناقصن رائحتهم بشكل كبير.
تجعل الأعضاء على الأبحاث قبل التجارب السريرية أسرع وأقل تكلفة وربما أكثر فاعلية من استخدام الحيوانات بأكملها أو ثقافات الخلايا البشرية الموجودة. تم تطوير الأعضاء بالفعل للرئتين والكلى والأعضاء الأخرى ، ولكن ليس للأنسجة الشمية البشرية.
يقول لين: “من الصعب الحصول على الأنسجة الشمية النقية من البشر”. يتم تخدير الأفراد ويتم دفع فرشاة مشابهة لعصا اختبار Covid في عمق تجويف الأنف. على عكس نموذج الماوس ، يصعب فصل الخلايا الجذعية التنفسية البشرية والخلايا الجذعية الشمية التي تم جمعها في هذه العملية.
يتمثل التحدي التالي لفريق البحث في تطوير تقنية بسيطة وغير مكلفة لفصل الخلايا الجذعية الشمية البشرية وإقناعها بالنمو في المختبر.
المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily
