هل للخلايا البلعمية دور في تندب الأعضاء؟

تندب يمتد إلى ما هو أبعد من الجلد، يمكن أن يحدث في أي عضو بسبب الإصابة الناجمة عن التدخين أو كنتيجة ثانوية لحالات مزمنة مثل التهاب بطانة الرحم وأمراض القلب والأوعية الدموية واضطرابات المناعة الذاتية.

بالرغم من أن تكوين الندبة ضروري في التئام الجروح، فإنه عندما يخرج الندبة - أو التليف - عن نطاق السيطرة، فقد يؤدي ذلك إلى عواقب مميتة، مما يساهم في حدوث 2 تقريبًا من كل 10 حالات وفاة في جميع أنحاء العالم كل عام، وفق ما نذره موقع ميديكال إكسبريس.

علاج التليف

وقال جاك بهموراس، نائب مدير مركز البيولوجيا الحاسوبية، وأستاذ مشارك في برنامج اضطرابات القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي في جامعة ديوك-NUS: «ما زلنا لا نملك أي شيء من حيث الأدوية لعلاج التليف».

دور الخلايا البلعمية

منبهرًا بهذه العملية المتوازنة بعناية، تعمق بهموراس وزملاؤه بشكل أعمق، وركزوا على دور الخلايا البلعمية، الخلايا المناعية المعروفة إصلاح الأنسجة والأعضاء المصابة، لتحديد ما إذا كانت الخلايا البلعمية التي تعمل في تندب الأعضاء المختلفة تشترك في أي سمات يمكن أن تحمل المفتاح إلى نهج علاجي جديد.

وقال عالم وراثة النظم إنريكو بيتريتو، الذي يقود مركز البيولوجيا الحاسوبية، وهو أيضًا أستاذ مشارك في برنامج اضطرابات القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي في جامعة ديوك-NUS: «من الدراسات السابقة، بما في ذلك دراساتنا، لاحظنا وجود جزيء معين يستمر في الظهور في الخلايا البلعمية في حالة التليف، وهو ما يعد بمثابة دليل قاطع حقًا، ولكن بدلًا من التركيز على هذه الإشارة فقط، أردنا تناول هذه المسألة بطريقة غير متحيزة على الإطلاق».

يعني هذا تحديد خصائص جميع الخلايا البلعمية الموجودة في الأعضاء البشرية السليمة والمتليفة، وهي مهمة مستحيلة لمختبر واحد، لذا بدلًا من استخدام الماصة، تحول العالمان اللذان يشتركان في شغفهما بـ علم الأحياء الحسابي وفريقيهما إلى البيانات الضخمة.

وباستخدام مجموعات بيانات تسلسل الخلية الواحدة المتاحة للعامة، قاموا بتجميع البلاعم حسب توقيعات التنشيط الخاصة بها في أكبر عدد ممكن من أنواع الأعضاء التي يمكنهم العثور على بيانات عنها.

وقال بيتريتو: «لقد أنشأنا واحدة من أكبر الدراسات المنهجية، إن لم تكن أكبر دراسة منهجية، عن الخلايا البلعمية في حالة التليف دون رفع ماصة واحدة، وفي هذه العملية قاموا بتوفير التكاليف وإلغاء الحاجة إلى استخدام أنظمة النماذج الحيوانية».

ومن بين الأساليب التي طبقها الفريق كانت خوارزميات التعلم الآلي التي ساعدتهم أولًا على تحديد جميع الخلايا المفهرسة في البيانات الأولية للدراسات الخمس عشرة التي استوفت معايير إدراجها.

وبعد تصفية أنواع الخلايا غير المرغوب فيها، انتهى بهم الأمر إلى الحصول على 235.930 بلاعمًا من أنسجة القلب والرئة والكبد والكلى والجلد وبطانة الرحم السليمة والمتليفة.

ولتحديد هؤلاء وتجميعهم حسب هوياتهم المختلفة، دون تحيز، قاموا بتطبيق مجموعة أخرى من الخوارزميات.

وقال بيتريتو: «لقد وجدنا أن عدد البلاعم التي تعبر عن SPP1 يتزايد باستمرار في جميع الأنسجة الليفية».

وبالنظر بشكل أعمق، وجدوا أنه أثناء عملية التندب، يمكن فصل مجموعة البلاعم التي تم تصنيفها على أنها SPP+ إلى هناك معسكران متعارضان محتملان: أحدهما يعزز التليف عن طريق تحفيز ترسيب السقالات الهيكلية بين الخلايا، وهو أمر ضروري خلال المراحل المبكرة بعد الإصابة؛ ومعسكر معارض سيقوم بتفكيك السقالات بعد شفاء الأنسجة.

وقال بهمورس: «إنهما يشتركان في نفس الخصائص ولكنهما مثل الين واليانج وهو نفسه في كل نسيج».

عضو واحد غير موجود في القائمة والذي كان يود إدراجه في ورقته البحثية، والتي تم نشرها في eLife، هي العضلات: «العضو الوحيد الذي كنت أرغب في تضمينه هو العضلات، يبقى هذا بمثابة مشروع للتحقيق فيه في المستقبل».

بالرغم من أنهم ربما اضطروا إلى استبعاد العضلات، إلا أن البروتوكول جاهز لهم أو لأي شخص آخر للبناء على هذا التحليل - وهي حقيقة كان الفريق مصممًا على ضمانها.

وقال جون أويانغ، عالم الأبحاث الرئيسي في اضطرابات القلب والأوعية الدموية والتمثيل الغذائي في جامعة ديوك: «لقد استغرق الأمر حوالي ستة أشهر وأربعة أو خمسة تكرارات قبل أن يكون لدينا بروتوكول يمكن تكراره بالكامل. والآن، رؤيته يعمل مرارًا وتكرارًا - هذا أمر مثير حقًا».

لم يقتصر الأمر على إمكانية التوصل إلى علاجات جديدة للأمراض الليفية التي تقدمت مع هذا الاكتشاف، إذ إنه عند فهم الندبات، يمكن أن نفهم الشفاء، كما قال بهمورس الذي أضاف: «إذا فهمنا عملية الشفاء، فيمكننا طرح أسئلة مثل ما الذي يجعل أنسجتك تتجدد بشكل أسرع؟».