الشيخوخة تضغط على أكتافنا بعدة طرق: التجاعيد، وترقق الشعر، وفقدان المرونة، وتباطؤ الدماغ. لكن العملية تتكشف أيضًا على مستوى مجهري أكثر جوهرية، حيث يتدهور مصدر الطاقة داخل معظم الخلايا.
اكتشف العلماء في جامعة تكساس إيه آند إم طريقة لإعادة شحن الخلايا المتقدمة في السن والتالفة، وهو ابتكار يمكن أن يؤدي إلى علاج أفضل لمجموعة متنوعة من الحالات، بما في ذلك مرض الزهايمر وضمور العضلات وأمراض الكبد الدهنية.
اشترك في النشرة الإخبارية The Post Most للحصول على أهم القصص المثيرة للاهتمام من صحيفة واشنطن بوست.
جميع الخلايا، باستثناء تلك الموجودة في الدم الأحمر، تحصل على طاقتها من الميتوكوندريا الموجودة في السائل الذي يحيط بالنواة. تسمى الميتوكوندريا أحيانًا بمركز قوة الخلايا، وتلعب دورًا مهمًا في مكافحة الفيروسات والطفيليات الجائعة وتصنيع الأحماض الأمينية والهرمونات الجنسية والمواد الكيميائية المهمة الأخرى في الجسم.
مع تقدم الناس في العمر، تتضاءل الميتوكوندريا لديهم، وهي “مساهم أساسي أو ثانوي في العديد من الاضطرابات المرتبطة بالشيخوخة، والأمراض التنكسية العصبية، والحالات الأيضية مثل مرض السكري”، وفقًا لأخيليش ك. جاهاروار، أستاذ الهندسة الطبية الحيوية في جامعة تكساس إيه آند إم وأحد مؤلفي دراسة نُشرت مؤخرًا في Proceedings of the National Academy of Sciences.
أنشأ جهاروار وزملاؤه مصانع صغيرة للميتوكوندريا عن طريق إضافة جزيئات مجهرية على شكل زهرة تسمى الزهور النانوية إلى طبق مختبري يحتوي على خلايا جذعية. يتم إدخال الزهور النانوية، التي يمكن أن يصل عرض المئات منها إلى شعرة بشرية، إلى الخلايا الجذعية من خلال عملية طبيعية مشابهة للطريقة التي تمتص بها الخلايا العناصر الغذائية.
تتكون الزهور النانوية من مركب غير عضوي يسمى ثاني كبريتيد الموليبدينوم، وهو قادر على تحفيز استخدام الخلايا لإنتاج المزيد من الميتوكوندريا. ومع ذلك، فإن الزهور النانوية تمكن الخلايا الجذعية من إنتاج ضعف الكمية الطبيعية من الميتوكوندريا، والتي تنقلها بعد ذلك إلى الخلايا العادية أو الخلايا التالفة.
وقال خبراء الميتوكوندريا إن الدراسة تمثل تقدما مهما.
وقالت داريا موتشلي روزين، الأستاذة في قسم البيولوجيا الكيميائية والنظم بجامعة ستانفورد والتي لم تشارك في الدراسة: “إن حقيقة إمكانية زيادة عدد الميتوكوندريا في كل خلية أمر هائل”.
قالت موتشلي روزين، التي شاركت في تأليف كتاب عن الميتوكوندريا بعنوان “آلات الحياة: كيف يمكن للعناية بالميتوكوندريا أن يغير صحتك”، إن بحثها الخاص دفعها إلى استنتاج أن “معرفة ما يمكن أن تفعله الميتوكوندريا لنا يمكن أن يغير مستقبل الطب، وأعتقد أن [the new study] هو مثال على ذلك.”
تستغل العملية التي وصفها فريق جامعة تكساس إيه آند إم القدرة الطبيعية للميتوكوندريا الشبيهة بالبطارية على الانتقال من خلية إلى أخرى.
وقال جهاروار: “نحن نقوم بشحن الخلايا الجذعية بشكل فائق حتى يتمكنوا من التبرع بهذه البطاريات للخلايا التالفة بمعدل أعلى بكثير”.
وقال إن الخلايا الجذعية “تتمتع بقدرة على التوجيه. فكلما لاحظت ضررًا، تذهب وتستقر هناك وتحاول بشكل أساسي تجديد المنطقة المتضررة”.
نفذ العلماء الإجراء باستخدام أنواع مختلفة من الخلايا في طبق المختبر. وقال جهاروار إنه وزملاؤه يأملون في البدء في اختبار هذه التقنية على الفئران في يناير أو فبراير.
ستحتاج هذه الطريقة إلى إظهار السلامة والفعالية في التجارب السريرية قبل أن يتم استخدامها لعلاج الأشخاص.
يمكن للأدوية الموجودة أن تزيد الميتوكوندريا لدى المريض، لكن معظمها لا يغير كيفية إنتاج الخلية للميتوكوندريا أو الحفاظ عليها. ونتيجة لذلك، يجب أن تؤخذ العلاجات عدة مرات.
وقال جهاروار إنه إذا حصلت الطريقة الجديدة على موافقة سريرية، فيمكن للأطباء استخدامها لتعزيز خلايا المريض. على سبيل المثال، يمكن إزالة خلايا جلد المريض وإعادة برمجتها إلى خلايا جذعية، وهي مواد البناء الخام التي تتطور إلى الجلد والعظام والغضاريف والدم.
يمكن بعد ذلك تزويد الخلايا الجذعية بزهور نانوية معززة للميتوكوندريا في طبق مختبري وإعادتها إلى المريض. سوف تنتشر الخلايا الجذعية النشطة حديثًا عبر الجسم مما يوفر الميتوكوندريا للخلايا المجهدة أو التالفة.
إن وجود ميتوكوندريا جديدة يمكن أن يساعد خلايا الجهاز العصبي المتقادمة على التواصل بشكل أفضل. وقال جهاروار إنه بالنسبة لشخص مصاب بالسكري، فإن إضافة الميتوكوندريا الطازجة يمكن أن يساعد الخلايا على معالجة الجلوكوز بشكل أسرع.
ويتعاون مختبره مع ثلاثة مختبرات أخرى متخصصة في ضمور العضلات وأمراض الكبد الدهنية واضطرابات الجهاز العصبي.
وقالت موكلي روزين إنها تساءلت عما إذا كانت الزهور النانوية نفسها يمكن أن تؤدي إلى نمو الميتوكوندريا دون الحاجة إلى استخدامها في الخلايا الجذعية. وقالت: “شريطة أن تكون الزهور النانوية آمنة، ربما يمكن حقنها في منطقة معينة لمساعدة الخلايا المصابة أو المجهدة على تحقيق شفاء أسرع للجروح”. وقالت إنه سيكون من المهم تحديد مدى استمرارية الفائدة من هذه الطريقة لتعزيز الميتوكوندريا.
ووصف كيشاف ك. سينغ، رئيس التحرير المؤسس لمجلة Mitochondrion ومدير برنامج علم الوراثة السرطانية بجامعة ألاباما في برمنغهام، الدراسة بالواعدة لكنه حذر من أنها لا تزال في المراحل المبكرة. وقال سينغ، الذي لم يشارك في الدراسة، إن سلامة ثاني كبريتيد الموليبدينوم لدى البشر على المدى الطويل غير معروفة.
أسس سينغ جمعية أبحاث الميتوكوندريا والطب غير الربحية وأسس شركة مقرها برمنغهام تسمى Yuva Biosciences. وطورت الشركة منتجات تعيد وظيفة الميتوكوندريا لمحاربة تساقط الشعر والتجاعيد، لكن سينغ يحلم ببدء ما يسميه مشروع الطاقة البشرية.
وقال: “إن تحسين وظيفة الميتوكوندريا يمكن أن يطيل الحياة والصحة”. وقال إن الهدف سيكون حماية واستدامة وتوليد ميتوكوندريا جديدة، “والقيام بذلك لكل عضو”.
المحتوى ذو الصلة
قام هذا الموسيقي بتعليم الأخطبوط العزف على البيانو
تعمل ملفات تعريف الارتباط “المطرزة” من Molly Yeh على تحويل نقاط الزينة إلى تصميمات موسمية
ولاية مينيسوتا، المعروفة بالترحيب الحار، تتحول إلى جليد بالنسبة للمهاجرين الصوماليين