حدد الباحثون في مستشفى وايل كورنيل للطب والجراحة الخاصة مجموعة من الخلايا الجذعية التي كانت بعيدة المنال سابقًا والتي يبدو أنها تنتج أوتار وأربطة الجسم، وهي الأنسجة الضامة التي تربط العضلات والعظام.
الدراسة نشرت في 7 سبتمبر خليةيثير احتمال أن يؤدي استهداف هذه الخلايا الجذعية في النهاية إلى علاجات جديدة لتضيق العمود الفقري. قد يشمل أحد الأساليب المحتملة الأدوية المستخدمة بالفعل للسيطرة على ارتفاع ضغط الدم.
قال المؤلف المشارك الدكتور ماثيو جرينبلات، الباحث في أبحاث عائلة روهر، والأستاذ المساعد في علم الأمراض والطب المخبري في جامعة وايل كورنيل وأخصائي علم الأمراض في مركز نيويورك-بريسبيتيريان/ويل كورنيل الطبي: “بينما اقترحت الدراسات السابقة عدة خلايا جذعية مرشحة، لم يظهر أي منها بشكل قاطع أن مجموعة خلية واحدة يمكنها التجديد الذاتي وتوليد مجموعة كاملة من أنواع خلايا الأوتار والأربطة”.
بعد تحديد الخلايا، قام الفريق بالتحقيق فيما إذا كانت قد تقدم أدلة لعلاج تضيق العمود الفقري القطني، خاصة بالنسبة للمرضى الذين لديهم حاليًا خيارات قليلة بخلاف الجراحة بمجرد أن تصبح الحالة حادة.
وقال الدكتور سرافيشت آير، المؤلف المشارك في الدراسة، والأستاذ المشارك في طب العظام في جامعة وايل كورنيل وجراح العمود الفقري في مستشفى الجراحة الخاصة (HSS): “إن تحديد هذه الخلايا الجذعية المتخصصة يفتح مجالًا جديدًا للبحث يسمح لنا بمعالجة هذا المرض بطريقة أكثر ميكانيكية، بدلاً من مجرد الانتظار حتى تتفاقم حالة المريض ويتطلب إجراء عملية جراحية لتخفيف ضغط العصب”. “إن النتائج مثيرة لقدرتها على تغيير الطريقة التي نقدم بها رعاية العمود الفقري.”
العثور على الخلايا الجذعية التي تبني الأوتار والأربطة
سبق أن قام الدكتور غرينبلات وزملاؤه بتتبع العديد من مجموعات الخلايا الجذعية الهيكلية المهمة. وفي عام 2018، حددت المجموعة الخلية الجذعية التي تبدأ في إصلاح الكسور في الطبقة الخارجية للعظم. واكتشفوا فيما بعد الخلايا الجذعية المشاركة في تكوين الجمجمة والعمود الفقري.
وكان العثور على خلية مكافئة للأوتار والأربطة أكثر صعوبة. على عكس العظام، تحتوي هذه الأنسجة على العديد من الخلايا الشبيهة بالخلايا الليفية التي تبدو متشابهة، مما يجعل من الصعب التمييز بين مجموعة خلايا واحدة وأخرى.
قال الدكتور جرينبلات: “لقد قمنا بتحليل آلاف الخلايا الفردية وصنفناها إلى أنواع خلايا فردية. ثم حددنا أي منها يتمتع بالخصائص التي نربطها بـ “الجذعية”.
في هذه الحالة، تشير كلمة “الجذعية” إلى قدرة مجموعة الخلايا النادرة على تجديد نفسها باستمرار مع إنتاج الخلايا الناضجة اللازمة لتكوين أنسجة الأوتار والأربطة والحفاظ عليها. وفي الفئران، وجد الباحثون هذه الخلايا تعيش في منطقة متخصصة داخل الأوتار والأربطة والتي يبدو أنها تعمل كمستودع لنمو الأنسجة وإصلاحها.
ثم استخدم الفريق ما تعلمه من الفئران للبحث عن خلايا مماثلة لدى البشر. جاءت عينات الأربطة البشرية من الأنسجة التي أزالها الدكتور آير أثناء الجراحة من المرضى الذين قدموا موافقة مستنيرة.
وأكد الباحثون، بما في ذلك المؤلف الأول الدكتور لينجلينج هو، زميل ما بعد الدكتوراه في مختبرات الدكتور جرينبلات والدكتور آير، أن الخلايا البشرية يمكنها تجديد نفسها وتوليد خلايا الأربطة.
ويبدو أيضًا أن الخلايا موجودة خارج العمود الفقري.
قال الدكتور غرينبلات: “لقد بحثنا في رباط الركبة، ونظرنا في وتر العرقوب، وفي كل مكان نظرنا إليه، وجدنا هذه الخلية”. “لذا، نعتقد أن هذه هي الخلية الجذعية العالمية للأوتار والأربطة في جميع أنحاء الجسم.”
كيف يمكن للخلايا الجذعية أن تساهم في تضيق العمود الفقري
قام الباحثون بعد ذلك بفحص ما إذا كانت هذه الخلايا يمكن أن تكون متورطة في تضيق العمود الفقري القطني.
وقارنوا الخلايا الجذعية المأخوذة من المرضى الذين يعانون من تضيق العمود الفقري مع الخلايا التي تم جمعها من الأربطة الشوكية المأخوذة من الأشخاص الذين يعانون من انزلاق غضروفي ولكن لم تظهر عليهم أي علامات للتضيق. قدم المرضى موافقة مستنيرة قبل الجراحة.
تحتوي الأربطة المأخوذة من الأشخاص المصابين بالتضيق على المزيد من الخلايا الجذعية التي تم تحديدها حديثًا. وعندما زرع الباحثون تلك الخلايا في الفئران، أنتجوا خلايا أوتار أكثر من الخلايا الجذعية المأخوذة من أشخاص لا يعانون من تضيق.
وقال الدكتور جرينبلات، وهو أيضًا عضو في مركز ساندرا وإدوارد ماير للسرطان في وايل كورنيل: “على الرغم من أن تضيق العمود الفقري هو حالة معقدة، فقد أظهر لنا هذا حقًا أن هذه الخلايا تساهم في علم الأمراض”.
ثم نظر الباحثون عن كثب إلى ما يحدث داخل الخلايا. أظهرت الخلايا الجذعية المرتبطة بالتضيق إشارات كالسيوم أكبر من الخلايا السليمة.
تعد إشارات الكالسيوم إحدى الطرق التي تتواصل بها الخلايا داخليًا وتتحكم في عمليات مثل النمو والنشاط. عندما قام العلماء بزيادة إشارات الكالسيوم وراثيا في الخلايا الجذعية من الأربطة السليمة، تمكنوا من تحفيز نمو الأنسجة المفرط.
هدف دوائي محتمل لتضيق العمود الفقري
وكان التأثير المعاكس مهمًا أيضًا. عندما قلل الباحثون من إشارات الكالسيوم في نموذج فأر مصاب بتضيق العمود الفقري القطني، تم منع نمو الخلايا غير الطبيعي.
تشير هذه النتيجة إلى أن إشارات الكالسيوم يمكن أن تصبح هدفًا علاجيًا. كما أنه يثير احتمال أن يتم في يوم من الأيام دراسة حاصرات قنوات الكالسيوم، وهي فئة من الأدوية المستخدمة بالفعل على نطاق واسع لعلاج ارتفاع ضغط الدم، كعلاج لتضيق العمود الفقري. ستكون هناك حاجة لتجارب سريرية قبل أن يتمكن الباحثون من تحديد ما إذا كان هذا النهج آمنًا أو فعالًا لدى المرضى.
قال الدكتور آير: “ربما يكون هذا هو العمل الأول الذي يُظهر هدفًا علاجيًا محتملاً لواحدة من أكثر أمراض العمود الفقري شيوعًا في العالم”.
قد تمتد الآثار إلى ما هو أبعد من تضيق العمود الفقري. يخطط الدكتور غرينبلات للتحقيق فيما إذا كانت الخلايا الجذعية نفسها متورطة في حالات الأنسجة الضامة الأخرى، بما في ذلك متلازمة مارفان، وهو اضطراب وراثي يؤثر على الأنسجة الضامة في جميع أنحاء الجسم.
يمكن أن يساعد هذا الاكتشاف الباحثين أيضًا على فهم سبب صعوبة شفاء بعض إصابات الأوتار والأربطة بشكل أفضل. تشمل المجالات المحتملة للدراسة المستقبلية تمزقات الكفة المدورة، وإصابات وتر العرقوب، وإعادة بناء الأربطة، وانحطاط الأوتار المزمن.
قال الدكتور غرينبلات: “بالنظر إلى أن هذه الخلية تبدو أنها الأصل النهائي لجميع خلايا الأوتار والأربطة، فمن المحتمل أن تكون العيوب في هذه الخلية هي السبب الرئيسي لمجموعة واسعة من اضطرابات الأوتار والأربطة”.
تم دعم هذا العمل جزئيًا من قبل زمالة فيكتور أ. ماكوسيك التابعة لمؤسسة مارفان، وجائزة علماء كيلين، ومؤسسة أورام الأطفال (CTF-2023-01-005)، والمؤسسة الوطنية لأبحاث التهاب المفاصل (1065843)، وجائزة Jumpstart من وايل كورنيل، وهي جائزة مؤسسة البحوث الوطنية الكورية (NRF) الممولة من وزارة التعليم (NRF-2021R1A6A3A14038667)، والمعاهد الوطنية للصحة (منح T32-AR078751 و T32-AR071302-07)، وجائزة MIND من مؤسسة Pershing Square ، وجائزة مؤسسة Mary Kay Ash ، وجائزة Innovator من مؤسسة Marfan وجائزة Burroughs Wellcome Career لعلماء الطب.
