نموذج حيواني جديد يقدم رؤى حول أمراض البنكرياس والسكري

التليف الكيسي هو مرض وراثي يهدد الحياة ويؤثر على أجهزة متعددة في الجسم، ويمثل خلل وظائف البنكرياس مضاعفات خطيرة وغالبًا ما يتم تجاهلها.

تقدم دراسة حديثة نُشرت في eGastroenterology الأرانب الصغيرة المصابة بالتليف الكيسي كنموذج جديد وسهل المنال لدراسة أمراض الغدد الصماء البنكرياسية المرتبطة بالتليف الكيسي.

يوفر هذا النموذج فرصة غير مسبوقة لتعميق فهمنا لمرض السكري المرتبط بالتليف الكيسي، وهي حالة تؤثر على ما يصل إلى 50٪ من البالغين المصابين بالتليف الكيسي.

كيف يحدث التليف الكيسي؟

بحسب موقع ميديكال إكسبريس، يحدث التليف الكيسي نتيجة طفرات في جين منظم التوصيل عبر الغشاء (CFTR)، مما يؤدي إلى نقل غير طبيعي للكلوريد والصوديوم عبر الخلايا الظهارية.

وفي حين أدت التطورات مثل Trikafta إلى تحسين النتائج الرئوية بشكل كبير، فإن المضاعفات البنكرياسية - وخاصة الخلل في الغدد الصماء - لا تزال تشكل تحديًا لجودة حياة المرضى.

تستكشف الدراسة الحالية، التي قادها الدكتور جيه شو وزملاؤه، التطور التلقائي لآفات البنكرياس واضطرابات التمثيل الغذائي للجلوكوز في أرانب التليف الكيسي، مما يوفر رؤى جديدة في الفسيولوجيا المرضية للمرض.

وقد طور الفريق نموذج الأرانب المصابة بالتليف الكيسي باستخدام تقنية تحرير الجينات CRISPR/Cas9.

أظهرت الأرانب المصابة بالتليف الكيسي تغيرات بنكرياسية مميزة، بما في ذلك التليف، وانحلال الفجوات، وتحول الخلايا الظهارية المفرزة للمخاط.

كان حجم جزر البنكرياس المنتجة للأنسولين في هذه الحيوانات أصغر بكثير من حجمها في الحيوانات البرية، وهو ما يرتبط بانخفاض مستويات الأنسولين المتداولة وضعف عملية التمثيل الغذائي للجلوكوز.

قال الدكتور شو، المؤلف المشارك والباحث في كلية الطب بجامعة ميشيجان: "تشير نتائجنا إلى أن الأرانب المصابة بالتليف الكيسي تكرر جوانب رئيسية من مرض البنكرياس التليفي، وهذا يضعها في موضع نموذج قيم للبحث الانتقالي حول مرض التليف الكيسي والحالات المرتبطة به".

كانت إحدى النتائج الرئيسية للدراسة هي تحديد مرحلة تحمل الجلوكوز غير المحددة (INDET) في أرانب التليف الكيسي الصغيرة، وهي مقدمة لمرض التليف الكيسي الذي لوحظ لدى المرضى من البشر.

تميزت هذه المرحلة بتأخر تصفية الجلوكوز وانخفاض إفراز الأنسولين، بالتوازي مع العلامات المبكرة لتطور مرض السكري لدى البشر. ومن المثير للاهتمام أن أرانب التليف الكيسي الإناث كانت أكثر عرضة للأنماط الظاهرية المشابهة لمرض التليف الكيسي، مما يعكس الاختلافات القائمة على الجنس التي لوحظت في انتشار مرض التليف الكيسي لدى البشر.

إن الآثار المترتبة على هذا العمل تمتد إلى ما هو أبعد من البحوث الأساسية، فالأرانب المصابة بالتليف الكيسي توفر بديلًا لنماذج الحيوانات الكبيرة الموجودة، مثل الخنازير والقوارض، والتي هي باهظة الثمن و/أو تتطلب رعاية متخصصة.

على النقيض من ذلك، فإن الأرانب فعالة من حيث التكلفة، وأسهل في التعامل معها، وتستخدم على نطاق واسع في البيئات المختبرية، مما يجعلها في متناول مجموعة أوسع من الباحثين.

"وقال الدكتور شو: "مع تحول تركيز مجتمع التليف الكيسي نحو المضاعفات المرتبطة بالعمر والأيض، أصبح نموذج الأرانب الذي ابتكرناه ذا أهمية متزايدة، ومع تحسن متوسط ​​العمر المتوقع بسبب منظمات CFTR، فإن فهم وتخفيف CFRD سيكون أمرًا بالغ الأهمية لتحسين نوعية حياة المرضى".

كما تسلط الدراسة الضوء على الأهمية الأوسع لمرض البنكرياس المرتبط بالتليف الكيسي.

وفي حين تم توثيق خلل وظائف الغدد الصماء الخارجية وقصور البنكرياس بشكل جيد في التليف الكيسي، فإن الخلل في الغدد الصماء - والذي يتجلى في CFRD - يمثل تحديات فريدة.

يجمع CFRD بين سمات كل من النوع الأول والثاني من مرض السكري، مع نقص الأنسولين ومقاومته التي تساهم في تطوره. تركز العلاجات الحالية في المقام الأول على إدارة الأعراض، مما يؤكد الحاجة الملحة إلى استراتيجيات علاجية مبتكرة.

من خلال إنشاء الأرانب كنموذج قابل للتطبيق لأبحاث CFRD، يهدف المؤلفون إلى تسهيل تطوير التدخلات المستهدفة.

يمكن للعلاجات في المرحلة المبكرة، مثل تلك التي تعالج مرحلة INDET، أن تؤخر بشكل كبير أو تمنع ظهور مرض السكري الكامل لدى مرضى التليف الكيسي.

علاوة على ذلك، يسمح هذا النموذج بتقييم العلاجات الناشئة، بما في ذلك تلك المصممة لتعديل التهاب البنكرياس والتليف وإنتاج الأنسولين.

تتضمن الاتجاهات المستقبلية للبحث استكشاف التطور طويل الأمد لمرض البنكرياس لدى أرانب التليف الكيسي وتقييم تأثير منظمات CFTR مثل Trikafta على النتائج الغدد الصماء.

ويمثل هذا العمل خطوة مهمة إلى الأمام في أبحاث التليف الكيسي، ومن خلال الاستفادة من المزايا الفريدة لنموذج أرنب التليف الكيسي، يمكن للعلماء فهم التفاعل المعقد بين خلل وظيفة CFTR وأمراض البنكرياس بشكل أفضل.

كما تعد هذه المعرفة بتحسين النتائج لآلاف المرضى الذين يعيشون مع التليف الكيسي ومضاعفاته.