القلوب المزروعة تعدّل عمرها البيولوجي ليتوافق مع عمر المتلقي

ماذا يحدث للأعضاء عند زرعها؟ أظهرت دراسة أن قلوب المتبرعين الشباب تشيخ بسرعة في أجسام المتلقين الأكبر سنا، كما يتم تجديد القلوب الأكبر سنا داخل الشباب.¹. تشير النتائج، المنشورة على خادم bioRxiv لمرحلة ما قبل الطباعة، والتي لم تتم مراجعتها بعد، إلى أنه يمكن الحصول على الأعضاء البديلة من كبار السن عما هم عليه في الوقت الحاضر.

يتم إجراء عمليات زرع القلب بشكل متزايد في جميع أنحاء العالم، ولدى كبار السن، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن الناس يعيشون حياة أطول. في الولايات المتحدة، على سبيل المثال، كان هناك ما مجموعه 4636 عملية زرع قلب في عام 2024 – أي أكثر بنسبة 81.5% مقارنة بعام 2013. ومع ذلك، يموت مئات الأشخاص حول العالم كل عام أثناء وجودهم على قوائم الانتظار للحصول على أعضاء جديدة.

وقد أدى ذلك إلى بذل الجهود ل زرع الأعضاء المزروعة في الخنازير إلى البشروفي العديد من الأماكن، تم تغيير المبادئ التوجيهية لزيادة عدد القلوب البشرية المتاحة للزراعة. بشكل عام، يُنصح بالمتبرعين الذين تقل أعمارهم عن 45 عامًا، على الرغم من أخذ المتبرعين الأكبر سنًا الذين لا تظهر عليهم علامات الإصابة بمرض الشريان التاجي في الاعتبار أيضًا.

الآن، قام جيسي بوغانيك – الذي يدرس الشيخوخة في جامعة هارفارد في بوسطن، ماساتشوستس – وزملاؤه بالتحقيق في كيفية تغير قلوب المتبرعين لعمرهم البيولوجي – مقدار الضرر الخلوي الذي تراكم لديهم – بعد عملية الزرع، في الفئران والبشر.

الشباب في القلب

قام الفريق بتطعيم قلوب إضافية من فئران صغيرة (عمرها ثلاثة أشهر)، وفئران متوسطة العمر (عمرها عام واحد)، وفئران كبيرة (عمرها 1.5-1.67 سنة) في فئران في جميع الفئات العمرية الثلاث، بحيث عاشت مع كل من الطعم والقلب الأصلي.

بعد أربعة إلى ستة أشهر من العملية، قاموا بقتل الفئران وأخذوا عينات من الأنسجة لقياس مستويات مثيلة الحمض النووي – إضافة أو إزالة علامات كيميائية تسمى مجموعات الميثيل – في حوالي 320 ألف منطقة وراثية، بحثًا عن التغييرات المرتبطة بالعوامل الوراثية. الضرر الخلوي الناتج عن الشيخوخة. وقارنوا مستويات المثيلة المرتبطة بالشيخوخة في القلوب المطعمة مع المستويات الموجودة في قلوب الحيوانات الأصلية.

وكشف التحليل أن الأعمار البيولوجية للقلوب المتبرع بها قد تغيرت لتتوافق بشكل أوثق مع تلك الخاصة بالمتلقين: فالقلوب الأصغر سنا المطعمة في الحيوانات الأكبر سنا تظهر تسارع الشيخوخة، وانتعشت القلوب القديمة في المتلقين الأصغر سنا.

يتماشى هذا مع العمل السابق الذي تم فيه ضم كائنين حيين جراحيًا بحيث يتشاركان في نظام دوري واحد، وهي عملية تُعرف باسم التعايش التعايشي. تم العثور على دماء الفئران الصغيرة لإطالة عمر الفئران الأكبر سنا التي كانت مرتبطة بها²، وإلى تحسين ذاكرتهم وتعلمهم. يمكن أن يؤدي دم الفئران الأكبر سنًا إلى زيادة العمر البيولوجي لدى الفئران الصغيرة³.

قواعد المضيف

بعد ذلك، بحث بوغانيك وزملاؤه في عمليات زرع القلب التاريخية في مستشفى بريجهام والنساء في بوسطن، بحثًا عن تلك التي يمكنهم من خلالها الوصول إلى عينات الخزعة لإجراء اختبارات مثيلة الحمض النووي. لقد قاموا بالتحقيق في 11 عملية زرع مع وجود فجوة عمرية كبيرة بين المتبرع والمتلقي (8 إلى 24 سنة للقلوب الأكبر سنا المطعمة في الأشخاص الأصغر سنا، و 38 إلى 50 سنة للقلوب الأصغر سنا في كبار السن).

يقول بوغانيك: “الشيء اللافت للنظر هو أننا وجدنا بالضبط نفس التأثيرات التي رأيناها في الفئران”. لقد أخذت القلوب المزروعة الأعمار البيولوجية لمضيفيها الجدد.

كما نظر الباحثون في السجلات الطبية الإلكترونية لمئات من متلقي زراعة القلب بعد عام واحد من العملية، للتحقيق في مدى كفاءة عمل القلوب وكيفية ارتباط ذلك بالعمر البيولوجي.

ووجدوا أن قياسات مثل معدل ضربات القلب، وسمك الجدار الخلفي للقلب، والقدرة على ممارسة الرياضة، كانت مرتبطة بعمر المتلقي وليس عمر المتبرع. يقول بوغانيك: “تتبعت بعض المقاييس الوظيفية، وليس كلها، التنبؤ بأن هذه القلوب الأكبر سنًا لدى الأفراد الأصغر سنًا تعمل كما لو كانت أصغر سنًا من الناحية البيولوجية، والعكس صحيح”. “بعض الأشياء ربما تكون ببساطة لا رجعة فيها.”