بقلم جيف نوريس
٢٠ سبتمبر ٢٠١٨
المترجم : أبو طه/ عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم ٣١٨ لسنة ٢٠١٨
التصنيف: أبحاث الصحة
September 20, 2018
حوالي شخص واحد من أصل ٥٠٠ يعاني من حالة قلب تعرف باسم اعتلال عضلة القلب (HCM). تؤدي هذه الحالة إلى زيادة سماكة عضلة القلب ، وتسبب عيوب في النظام الكهربائي للقلب. في ظل ظروف الإجهاد البيئي كالتمارين ، يمكن أن يؤدي ال HCM إلى موت مفاجئ. وفي حالات أخرى ، قد لا يشخص المرضى، مع انخفاض تدريجي في وظائف القلب على مدى عقود من الزمن.
الهيكل الثلاثي الأبعاد يبني نموذجًا أفضل للقلب
على الرغم من أن العيوب الوراثية التي تؤدي إلى HCM معروفة ، فقد كان من الصعوبة أن يفهم كيف تؤدي هذه الطفرات الى المرض ، وذلك جزئياً لأن الخلايا الموجودة في طبق الإستزراع المخبري culture dish ثنائي الأبعاد لا تتفاعل مع الطريقة التي تتفاعل بها الخلايا في العضو الثلاثي الأبعاد. والآن ، باستخدام أحدث التقنيات في مجال التحرير الجيني gene editing، وتوليد الخلايا الجذعية ، واستزراع الخلايا الثلاثية الأبعاد ، قام باحثون من جامعة كاليفورنيا في بيركلي ومعاهد غلادستون في سان فرانسيسكو ، لأول مرة ، بتطوير نموذج أنسجة دقيقة "microtissue" للقلب والتي تمكنهم من دراسة مدى تأثير الإجهاد البيئي الشائع على أنسجة القلب الطبيعية وغير الطبيعية.
 |
| تُظهر الصورة الأنسجة القلبية الدقيقة microtissue المستخلصة من خلايا جذعية بشرية المنمية على سقالة من الألياف منسوجة باستخدام تقنية الطباعة الحيوية bioprinting الموجهة بالليزر (الأحمر: نوى الخلية ، الأخضر: الخلايا العضلية القلبية cardiomyocytes ، الأزرق: الأنسجة fibers). مصدر الصورة Zhen Ma PhD. |
الدراسة التي نُشرت في مجلة تنشر بايوميدكال أنجيرينغ Nature Biomedical Engineering ، كانت عبارة عن تعاون بين مختبري الدكتور كيفن هيلي، وجان فاندريانتو ، والبرفسورة المميزة سيلفيا هاليم من قسمي الهندسة الحيوية وعلوم وهندسة المواد في جامعة كاليفورنيا في بيركلي ، والدكتور بروس كونكلين ، الباحث الكبير في معاهد غلادستون وأستاذ الطب في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو.
بنماذج الأنسجة الدقيقة microtissue هذه قارن الباحثون أنسجة قلب نٌميت من خلايا عضلة قلب طبيعية مع أنسجة قلب والتي جميع الخلايا فيها لها طفرة في بروتين C الرابط للمويسين myosin (بروتين العضلات) المرمز للجين (MYBPC3) ، وهو الجين الذي غالباً ما يعدل في مرضى HCM .
بالنسبة للدراسة ، استخدم العلماء طابعة ثلاثية الأبعاد موجهة بالليزر لعمل سقالة مجهرية والتي عليها سيجري بناء خلايا قلب. من خلال تغيير سماكة السقالة ، تمكن العلماء من محاكاة الإجهاد الذي يعاني منه خلايا القلب في ظروف مختلفة. تمكنت الخلايا العضلية من الإنكماش (الإنقباض) مع بعضها لتحرك السقالات ، في حركة مشابهة لحركة وسادات الأكورديون تحت الضغط.
عندما استخدم العلماء الخلايا الطبيعية لبناء الأنسجة الدقيقة microtissues، وجدوا أنها كانت قادرة على التكيف جيدا مع الإجهاد، مقارنة بالطريقة العادية التي من شأن القلب أن يضخ الدم بشكل أصعب لتلبية الزيادة في الطلب على الأوكسجين خلال ممارسة الرياضة. ومع ذلك، عندما بنيت الأنسجة الدقيقة microtissues من الخلايا المتحورة mutant ، فإنها تنقبض بشكل غير طبيعي وبدون انتظام (بدون إيقاع) arrhythmically تحت ظروف إجهاد ميكانيكي مرتفع، مشابة للطريقة التي يعاني مريض ال HCM من عدم انتظام ضربات القلب عندما يكون ضغط القلب مرتفعاً بسبب ما تطلبه التمارين الرياضية.
"بالأنسجة الدقيقة microtissues استطعنا مراقبة كيف يمكن لقلب الإنسان أن يطور هذه المتلازمة،" كما شرح المشارك في الدراسة تشن ما، الطالب ما بعد الدكتوراه في مجموعة مختبر هيلي في جامعة كالفورنيا UC في بيركلي ، وهو الآن أستاذ مساعد في الطب الحيوي و الهندسة الكيميائية في جامعة سيراكيوز. "على الرغم من أن هذا جزء مجهري من القلب، تمكنا من قياس انقباضه (انكماشه)، والقوى الميكانيكية المولدة، وتدفق الكالسيوم المرتبط بالتشوير الكهربائي الذي يثير انقباض عضلة القلب."
الإكتشاف مع تطبيقات واسعة لتحسين صحة الإنسان
"هذا التقدم يعطينا فرصة لدراسة أمراض القلب بطريقة أكثر دقة " ، كما قال هيلي. "نعتقد أنها تمهد الطريق لعلاجات جديدة لأن هذه النماذج الدقيقة من النسيج ستعطينا وسيلة لاستهداف علاجات جديدة بشكل أفضل للحصول على أفضل الاستجابات في مجموعات صغيرة من المرضى".
كونكلين ، وهي شركة رائدة عالمياً في استخدام تقنيات الخلايا الجذعية وتحرير الجينات لصنع خلايا وأنسجة حية تحاكي أمراض القلب البشري ، وهي متحمسة أيضاً لكيف يمكن أن تستخدم الإنسجة الدقيقة لمعالجة القضايا العلمية الأخرى. وقالت كونكلين: " أسوأ بعض مشاكل سلامة الدواء تعود إلى مشاكل الآثار الجانبية على القلب ، لذا فنحن بحاجة إلى أساليب أفضل لاختبار الأدوية للتأثيراتهاالمحتملة على القلب ". "من الممكن أن تصبح الأنسجة الدقيقة في المستقبل الخيار المفضل لقدرتها على تغطية مجموعة كاملة من علم فاسيلوجيا القلب."
المصدر :
https://gladstone.org/about-us/news/can-common-heart-condition-cause-sudden-death
للمواضيع المترجمة السابقة يرجى زيارة المدونة على هذا العنوان؛
https://adnan-alhajji.blogspot.com/?m=1
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق