التجدد والخلايا الجذعية

ماذا يعني التجدد  :

بعض اجزاء اجسادنا تجدد انفسها بشكل جيد بعد الاصابة بالجروح والبعض الاخر لا يستطيع التجدد ابدا  فنحن لا نستطيع اعادة انماء ساق او ذراع كاملة ولكن بعض الحيوانات تستطيع  اعادة اجزاء كاملة من اجسادها  فماذا يمكن ان نستفيد من ذلك ؟

التجدد عند الانسان :

التجدد يعني اعادة نمو لاجزاء  من الاعضاء المتضررة او المفقودة من الانسجة المتبقية  الغير المتضررة من نفس العضو . والانسان البالغ يستطيع تجديد بعض الاعضاء مثل الكبد فاذا فقد جزء من الكبد نتيجة مرض او اصابة فان الكتلة المتبقة تنمو لتعيد للكبد حجمه الطبيعي “ولكن ليس شكله الطبيعي “. وجلدنا يتجدد باستمرار .وللاسف اغلبية انسجة جسم الانسان الاخرى لا تتجدد . والهدف من الطب التجديدي هو ايجاد طرق تقوم بتجديد الانسجة ضمن الجسم او لهندسة انسجة لاستبدال الانسجة المتضررة .

الكبد

كبد الانسان يستطيع التجدد واعادة بناء نفسه بعد الاصابة

 

التجدد عند الحيوانات :
هناك العديد من الحيوانات التي تستطيع تجديد اجزاء معقدة من جسمها بعض الاصابة او البتر .ضمن اللافقاريات نجد ان الدودة المسطحة تستطيع تجديد نفسها من الذيل الى الراس ” فبقطعها لقسمين يستطيع كل قسم اعطاء دودة كاملة ” الاسماك ايضا تستطيع تجديد اجزاء من دماغها واعينها وقلوبها . والضفادع تستطيع ايضا تجديد اطرافها وذيولها .وكذلك السمندر.

  • هل تعلم
ان حيوان السمندر قادر على تجديد ارجله كاملة خلال 5 اسابيع فقط

 

كيف يمكن للحيوانات ان تعيد بناء الاجزاء المعقدة من جسدها ؟
بعد الاصابة تتجمع الخلايا الجذعية في مكان الاصابة وتشكل بنية تسمى ” blastema ” والتي هي عبارة عن كتلة من الخلايا الجذعية  تبدأ هذه الخلايا بعدها بالانقسام  واعطاء الانسجة الجديدة لتشكل الاطراف والانسجة التي فقدت .
ويبحث العلماء في كيفية قيام الاشارات من الاماكن المصابة بتجميع الخلايا الجذعية وكيف تقود هذه الاشارات الخلايا الجذعية الموجودة ضمن blastema الى تجدد الانسجة  وايضا يبحث العلماء عن نوعية الخلايا الجذعية التي تشكل blastema هل هي نوع واحد من الخلايا الجذعية  التي تعطي جميع الانسجة والخلايا الاخرى وهي ماتدعى ” pluripotent stem cells ”

او هي انواع مختلفة من الخلايا الجذعية التي تعطي كل منها نسيج مختلف”  multipotent tissue-specific stem cells ” ؟

 

Stem cell models for regeneration.img_assist_custom-497x313

الفرق بين الخلايا الجذعية متعددة القدرات التي تستطيع اعطاء جميع انواع الخلايا والخلايا الجذعية التي تعطي نوع واحد فقط من انواع الخلايا

كيف يعمل التجدد ؟

تظهر الدراسات الحديثة ان الخلايا الجذعية تستخدم استراتيجيات متعددة في تجديد الاعضاء التي تتكون من انسجة مختلفة مثل العضلات والاعصاب والجلد . اذا استطعنا فهم المبادىء والجزيئات التي تستخدمها الحيوانات لتجديد اعضائها فهل يمكن تطبيقها لتجديد او هندسة الانسجة  البشرية  ؟

سؤال مهم تمت الاجابة عنه مؤخرا  فيما يخص التجدد عند الديدان وهو هل يمكن لخلية جذعية واحدة ان تكون دودة كاملة. كانت الاجابة نعم وذلك لان هذه الديدان تحوي خلايا جذعية من نمط متعدد القدرات أي النمط الذي يستطيع اعطاء كل انواع الخلايا ” pluripotent stem cells ”
وتعمل عدة مجموعات بحثية الان على سؤال اخر وهو كيف يتم التحكم بهذه الخلايا ضمن جسم الدودة بحيث لاتعطي اوراما “فكما هو معلوم ان مجرد حقن هذه الخلايا ضمن الفئران او البشر تسبب تكون اوراما “?

ولكن ليس كل الحيوانات تستخدم خلايا جذعية متعدد القدرات فالسمندر والضفدع يستخدمان خلايا جذعية مختلفة بخواصها عن الخلايا التي تستخدمها  ديدان ” planarian  ” فانسجة هذه الحيوانات تحوي انواع مختلفة من الخلايا الجذعية التي تستطيع فقط اعطاء انواع محددة من الانسجة فمثلا خلايا الجذعية الجلدية تعطي فقط  خلايا الجلد ولا تستطيع اعطاء الخلايا العضلية والتي تعطيها الخلايا الجذعية العضلية فقط

وهذه الخلايا هي خاصة بالنسج ”  multipotent tissue-specific stem cells “

Salamander regeneration v2.img_assist_custom-564x278

عملية اعادة التجدد في اطراف السمندر . حيث يستعمل السمندر خلايا جذعية خاصة بالنسج لتجديد اطرافه . هذه الخلايا تستطيع فقط اعطاء الخلايا التي تخص نسيجا واحدا تنتمي له هذه الخلايا الجذعية

وهذه الخلايا مشابهة لانماط الخلايا الجذعية البشرية ولكن لماذا تستطيع هذه الخلايا اعطاء اطراف كاملة عند السمندر وتعطي فقط نوع محدد من الانسجة عن البشر ولا تستطيع تجديد طرف كامل ؟

هذا السؤال الذي يحاول العلماء ايضا الاجابة عنه .
ويمكن للتجدد ان يحدث  باستعمال خلايا اخرى غير الخلايا الجذعية حيث يمكن للخلايا المتمايزة التي توقفت عن الانقسام ان تعود وتنقسم وتعوض عن الانسجة المتضررة وهذا الامروجد في نوع من الاسماك هي ” zebrafish”

حيث تقوم الخلايا العضلية القلبية بالانقسام والتعويض عن الخلايا الميتة والمتضررة .وايضا  السوال المهم هنا لماذا هذه الخاصية مفقودة عند البشر ؟
الابحاث المستقبلية :
من خلال تحديد الخلايا الجذعية وتحديد كيف تقوم بتجديد الاعضاء المعقدة لدى الكائنات يبحث العلماء عن طرق لتطبيق هذه المعلومات  عند الانسان:
بالنسبة للخلايا الجذعية متعددة القدرات : Pluripotent stem cells

ماهو مدى التشابه بين هذه الخلايا الموجودة عند دودة planarian  وبين الخلايا الجذعية الجنينية البشرية . وللاجابة عن ذلك تكمن بدراسة دودة planarian .

الخلايا الجذعية الموجودة ضمن النسج : Tissue stem cells

السمندر والضفادع تستخدم خلايا جذعية مشابهة للخلايا الجذعية الموجودة في اجسامنا ومن خلال دراسة هذه الحيوانات  قد تنكشف الخريطة التي تقودنا لتجديد الاعضاءالبشرية وصنعها .

الخلايا المتمايزة :
وهنا السؤال هل يمكن ان نحرض الخلايا القلبية لدينا لترمم قلوبنا كما تفعل سمكة zebrafish

Brachydanio_rerio_zebrafish

تستطيع اسماك zebrafish تجديد خلايا قلبها بدون الاعتماد على الخلايا الجذعية

 

المصدر :

http://adf.ly/sxTQg

اضف رد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني . الحقول المطلوبة مشار لها بـ *

*