الأشخاص الذين يعانون من الحروق الشديدة ، أو التقرحات ، أو الأمراض المزمنة مثل مرض السكري معرضون لخطر الإصابة بالجروح المعروفة باسم القرح الجلدي ، والتي يمكن أن تمتد عبر طبقات متعددة من الجلد.
وبصرف النظر عن كونها مؤلمة للغاية ، يمكن أن تؤدي هذه الجروح إلى إصابات خطيرة أو قاتلة في بعض الأحيان أو بتر الأطراف. عادة ، يتم التعامل مع هذه القرح عن طريق زرع الجلد الموجود بالفعل لتغطية الجرح. ومع ذلك ، عندما تكون القرحة كبيرة بشكل خاص ، قد يكون من الصعب تحفيز ما يكفي من الجلد. في مثل هذه الحالات ، يمكن للباحثين عزل الخلايا الجذعية الجلدية من المريض ، وزرعها في المختبر وزرعها مرة أخرى في المريض. لكن هذا الإجراء يستغرق وقتا طويلا ، محفوفة بالمخاطر بالنسبة للمريض ، وليس بالضرورة فعالة.
تؤكد معدلات مرض السكري المرتفعة بشكل كبير على الحاجة الملحة لتطوير طرق جديدة وفعالة لعلاج القرحة الجلدية. يركز مختبري في معهد سالك على تطوير مناهج تعتمد على الخلايا الجذعية 'لإعادة برمجة' الخلايا من نوع إلى آخر لغرض الطب التجديدي.
في تقرير نشر في دورية 'نيتشر' تصف تقنية جديدة لتحويل الخلايا مباشرة بشكل طبيعي في جرح مفتوح إلى خلايا جلدية جديدة عن طريق إعادة برمجة الخلايا الجريحة إلى حالة تشبه الخلايا الجذعية ، حيث تعود الخلايا إلى خلية سابقة ، حالة أكثر مرونة يمكن من خلالها تطوير أنواع الخلايا المختلفة.
وقد علم باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر ماساكازو كوريتا ، الذي لديه خلفية في الجراحة التجميلية ، أن الخطوة الحاسمة في التئام الجروح كانت هجرة الخلايا الشبيهة بالخلية الجذعية المسماة الخلايا القاعدية القاعدية - من الجلد القريب غير المتضرر إلى الجروح.
الخلايا الكيراتينية القاعدية هي سلائف للعديد من أنواع مختلفة من خلايا الجلد. لكن الجروح الكبيرة والشديدة مثل القرحة الجلدية لم تعد لديها أي خلايا كيراتينية قاعدية. علاوة على ذلك ، عندما تلتئم هذه الجروح ، فإن الخلايا التي تتكاثر في المنطقة ، والمعروفة باسم خلايا اللحمة المتوسطة ، تشارك أساسًا في إغلاق الجرح والالتهاب ، ولكنها لا تستطيع إعادة بناء البشرة الصحية.
أردنا تحويل هذه الخلايا اللحمية إلى خلايا كيراتينية قاعدية ، دون أن نخرجها من الجسم.
للقيام بذلك ، قمنا بمقارنة مستويات البروتينات المختلفة داخل نوعين من الخلايا لمعرفة ما يميزها ومعرفة ما سوف نحتاج إلى تغييره من أجل إعادة برمجة نوع خلية واحدة في الآخر.
حددنا 55 بروتينات ، والتي نسميها 'عوامل إعادة البرمجة' ، التي من المحتمل أن تكون متورطة في تحديد والحفاظ على الهوية الخلوية للخلايا القرنية القاعدية. أجرينا المزيد من التجارب على كل عامل إعادة برمجة محتمل وتضييق القائمة إلى أربعة عوامل من شأنها أن تحول الخلايا اللحمية إلى الخلايا القرنية القاعدية في المختبر في أطباق بتري. ثم شكلت هذه الخلايا الكيراتينية جميع الخلايا الموجودة في جلد جديد صحي.
شرح للرابط الصورة
هذه الصورة عبارة عن مقطع عرضي للجلد المتجدد مع أنواع خلايا مختلفة مبينة بالعلامات الفلورية. الأخضر هو keratinocytes ، والأحمر هو خلايا اللحمة المتوسطة ، والأزرق هو نواة الخلية وأرجواني يمثل الطبقة الأعمق من ظهارة الجلد. بعد ذلك اختبرنا قوة هذه العوامل الأربعة في علاج تقرحات الجلد على الفئران. بعد 18 يومًا فقط من تطبيق حل موضعي يحتوي على هذه العوامل الأربعة مباشرة على القرحة ، رأينا الشفاء يحدث. أعادت هذه العوامل الأربعة برمجة خلايا اللحمة المتوسطة في الجرح إلى الخلايا الكيراتينية التي نمت بعد ذلك إلى العديد من أنواع الخلايا التي تشكل البشرة الصحية ، وإغلاق وتضميد القرحة. استمرت هذه الخلايا في النمو والانضمام إلى الجلد المحيط بها ، حتى في القروح الكبيرة. عندما فحصنا الفئران بعد ثلاثة أشهر وستة أشهر ، رأينا أن الخلايا التي تم إنشاؤها حديثا تعمل مثل الجلد السليم. يختفي جلد القوارض بشكل مختلف عن الجلد البشري ، لذلك لم يكن هناك نسيج ندبي مرئي ، على الرغم من أنه كان من المفترض أن يكون موجودًا. المزيد من العمل ضروري لضمان سلامة هذا النهج ، خاصةً على المدى الطويل ، ولكن كاختبار أولي للمفهوم ، النتائج واعدة جدا.
نحن متفائلون بأن نهجنا يمثل دليلاً مبدئيًا على مبدأ تجديد الأنسجة الكاملة ثلاثية الأبعاد ، مثل الجلد ، وليس فقط أنواع الخلايا الفردية. بالإضافة إلى التئام الجروح ، قد يكون نهجنا مفيدًا في إصلاح تلف الجلد ، ومكافحة آثار الشيخوخة ، ومساعدتنا على فهم سرطان الجلد بشكل أفضل. خوان كارلوس إيزبيسوا بيلمونتي ، بروفسور ، مختبر التعبير الجيني ، معهد سالك للدراسات البيولوجية وأستاذ مساعد ، الخلية وعلم الأحياء التنموي ، جامعة كاليفورنيا سان دييغو