إعادة تشغيل الخلايا الجذعية تبني العضلات القديمة وتساعد على التعافي من الإصابات

تنمو عضلات الفئران المسنة وتتعافى من الإصابات بشكل أفضل عندما يتم إخراج الخلايا الجذعية من عضلاتها القديمة، وإعادة تشغيلها، ثم إعادتها مرة أخرى. وقد يسمح نهج مماثل بتجديد شباب عضلات الشيخوخة لدى البشر أيضًا.

يقول جيمس وايت، من جامعة ديوك في ولاية كارولينا الشمالية: «من الناحية النظرية، إذا أخذت الخلايا الجذعية العضلية من شخص مسن، وقمت بشحنها وإعادتها مرة أخرى، فمن المحتمل أن تكون أكثر وظيفية».

عادة ما تكون الخلايا الجذعية العضلية خاملة في الأنسجة العضلية، ولكن عندما تصاب العضلة، فإنها تنمو لتصبح خلايا عضلية جديدة لإصلاح الضرر. يقول وايت: “تعتمد العضلات بشكل كبير على التجدد لأنها معرضة جدًا للإجهاد الميكانيكي”. “عندما تمارس التمارين الرياضية وتشعر بالألم، فهذا تلف في العضلات. ويتحدث الجهاز المناعي مع الخلايا الجذعية ويقومون بإصلاح الضرر عن طريق تكوين عضلات جديدة من الصفر.”

ومع ذلك، مع التقدم في السن، ينخفض ​​عدد الخلايا الجذعية العضلية وتصبح أسوأ في تجديد الأنسجة المصابة. وفي التجارب التي أجريت على الفئران، وجد وايت وزملاؤه أن هذا يرجع إلى أن الخلايا الجذعية العضلية القديمة تحتوي على كمية أقل من إنزيم يسمى الجلوتاميناز. ويؤثر هذا على قدرتها على إنتاج جزيئات دهنية مثل بالميتات والأوليات، المعروفة باسم الدهون، والتي تعد اللبنات الأساسية للخلايا. يقول وايت: “يجب أن تصبح الخلايا الجذعية أكبر عدة مرات لتتحول إلى خلايا عضلية، لذا فهي تحتاج إلى الدهون لبناء أغشية الخلايا واستخدامها أيضًا في الطاقة”.

ولتصحيح هذا النقص، أخذ الباحثون خلايا جذعية عضلية من فئران مسنة وأكملوها بالمزيد من البالميتات والأوليات في طبق. ثم تم حقن هذه الخلايا الجذعية المتجددة في عضلات الساق المصابة لفئران كبيرة في السن. خلال الأيام القليلة التالية، نمت لدى الفئران ألياف عضلية جديدة في أرجلها المصابة، وكانت أكبر بنسبة 45% مما كانت عليه عندما تلقت الخلايا الجذعية العضلية غير المعالجة. وأدى العلاج أيضًا إلى تحسين وظيفة الساق عندما سارت الفئران على جهاز المشي وأجرت اختبارات حركية أخرى.

عند البشر، تنخفض أيضًا مستويات إنزيم الجلوتاميناز مع تقدم العمر في الخلايا الجذعية العضلية، وهو ما قد يفسر سبب صغر حجم عضلاتنا وأضعف مع تقدمنا ​​في السن وعدم تعافيها من الإصابة. غالبًا ما تقلل هذه التغييرات العضلية من القدرة على الحركة ونوعية الحياة، بينما تزيد أيضًا من خطر السقوط.

قد نكون قادرين على تقليل أو عكس هذا التدهور العضلي عن طريق زيادة مستويات إنزيم الجلوتاميناز أو دهون البالميتات والأوليات في الخلايا الجذعية العضلية، كما يقول عضو الفريق ديفيد لي، وهو أيضًا في جامعة ديوك. ويقول: “نحن نبحث الآن عن طرق يمكننا من خلالها ترجمة هذا إلى مناهج سريرية”.

يقول وايت إن ابتلاع الجلوتاميناز أو البالميتات أو الأوليات على شكل مكملات عن طريق الفم ربما لن ينجح لأنه لن يصل ما يكفي إلى الخلايا الجذعية الصغيرة في العضلات. ويقول إنه سيكون هناك أيضًا خطر الإصابة بالسرطان، نظرًا لأن الخلايا السرطانية لها طرق مماثلة في النمو وتستخدم نفس المكونات. ومع ذلك، يقول إن إزالة الخلايا الجذعية من عضلات كبار السن، وتنشيطها بالإنزيمات أو العناصر الغذائية في المختبر ثم إعادتها مرة أخرى، قد يكون أكثر أمانًا وفعالية.

يقول وايت إن لاعبي كمال الأجسام أو الرياضيين الشباب لن يتمكنوا من اكتساب عضلات أكبر أو تعزيز التعافي بهذه الطريقة لأنهم لا يعانون من نقص في الخلايا الجذعية في البداية. ويقول: “إن عضلاتهم مليئة بالفعل بالخلايا الجذعية، وهي جميعها فعالة للغاية وجاهزة للانطلاق”.

وفي أبحاث ذات صلة، تقوم شركة Longeveron، ومقرها فلوريدا، بالتحقيق فيما إذا كان حقن الخلايا الجذعية للشباب قد يؤدي إلى تجديد العضلات وتقليل الضعف لدى كبار السن. تقوم الشركة بحصاد الخلايا الجذعية الوسيطة، التي لديها القدرة على التحول إلى أنواع مختلفة من الخلايا بما في ذلك الخلايا العضلية، من النخاع العظمي لمتبرعين أصحاء تتراوح أعمارهم بين 18 و45 عامًا. وعندما تلقى المتطوعون الضعفاء الذين تتراوح أعمارهم بين 75 و80 عامًا حقنًا في الوريد من هذه الخلايا الجذعية الشابة في تجربة سريرية، تمكنوا من المشي لمسافة أبعد بعد ذلك.