الفضاء يجعل أنسجة القلب تشيخ أسرع خمس مرات مقارنة بالأرض
تاريخ النشر: 26th, September 2024 GMT
26 سبتمبر، 2024
بغداد/المسلة: أرسل علماء من كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز أنسجة قلب بشرية إلى الفضاء لدراسة تأثيرات الجاذبية المنخفضة على صحة القلب على المستوى الخلوي.
وقاد البروفيسور ديوك هو كيم الفريق الذي قام بهندسة أنسجة القلب من الخلايا الجذعية البشرية.
وتم وضع الأنسجة على رقائق صغيرة مصممة لمحاكاة بيئة قلب الإنسان وإرسالها إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) لمدة 30 يوما من المراقبة.
وعانت أنسجة القلب في الفضاء من انخفاض كبير في قدرتها على الانقباض وتطورت إلى ضربات قلب غير منتظمة.
وكانت هذه التغييرات مختلفة تماما عن تلك الموجودة في الأنسجة المحفوظة على الأرض. وأظهرت الأنسجة تغيرات جزيئية وجينية مماثلة لتلك التي شوهدت في الشيخوخة.
وتم إنشاء أنسجة القلب من خلال زراعة الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة من قبل الإنسان وتوجيه نموها إلى خلايا عضلة القلب النابضة المسماة الخلايا العضلية القلبية.
وتم وضع أنسجة القلب في شريحة نسيجية صغيرة مزروعة في المختبر، وفي مارس 2020، تم نقل الشريحة إلى محطة الفضاء الدولية من خلال مهمة “سبيس إكس”، CRS-20.
وبينما كانت أنسجة القلب في المدار، تلقى العلماء على الأرض تحديثات منتظمة حول قوة الخلايا وإيقاعها كل 30 دقيقة.
وقامت رائدة الفضاء جيسيكا ماير بصيانة أنسجة القلب في محطة الفضاء، واستبدال محلولها المغذي أسبوعيا وحفظ العينات لمزيد من التحليل.
وكان لدى العلماء أيضا مجموعة من أنسجة القلب التي تم إنشاؤها بنفس الطريقة على الأرض وتخزينها في حاويات مماثلة للمقارنة.
وقال كيم: “لقد تم استخدام قدر لا يصدق من التكنولوجيا المتطورة في مجالات هندسة الخلايا الجذعية والأنسجة، وأجهزة الاستشعار الحيوية والإلكترونيات الحيوية، والتصنيع الدقيق لضمان قابلية هذه الأنسجة للبقاء في الفضاء”.
وأظهر تقييم العينات أن قوة أنسجة عضلة القلب انخفضت في بيئة منخفضة الجاذبية. وعلاوة على ذلك، طورت الأنسجة الفضائية نبضات غير منتظمة، والتي قد تؤدي في بعض الحالات، إلى فشل القلب لدى البشر.
وتنبض أنسجة القلب في الفضاء بشكل أبطأ بكثير من تلك الموجودة على الأرض، حيث تستغرق نحو خمسة أضعاف الوقت لإكمال نبضة واحدة. ومع ذلك، عاد هذا الخلل إلى طبيعته عندما أعيدت الأنسجة إلى الأرض.
وأظهرت عينات أنسجة الجاذبية الصغرى أيضا علامات على حدوث تغير في القُسَيْمات العضلية، وهي بروتينات عضلية تساعد في انقباض القلب.
ولاحظ العلماء أن القُسَيْمات العضلية كانت أقصر وأقل بنية، وهو مؤشر نموذجي لاضطرابات القلب لدى البشر.
وكشفت العينات أيضا عن تغييرات بيولوجية أخرى، حيث أصبحت الميتوكوندريا “المتقدرة”، التي توفر الطاقة للخلايا، أكبر وأكثر استدارة وأقل كفاءة في الأنسجة الفضائية.
وكما أظهرت الأنسجة الفضائية زيادة في التعبير الجيني المرتبط بالالتهاب والإجهاد التأكسدي.
وقال ديفين ماير، زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة جونز هوبكنز: “إن العديد من هذه العلامات للتلف التأكسدي والالتهابات تظهر باستمرار في الفحوصات التي يتم إجراؤها للرواد بعد رحلة الفضاء”.
وهذه النتائج ضرورية لفهم المخاطر الصحية المترتبة على رحلات الفضاء الطويلة وقد تؤدي إلى علاجات جديدة لأمراض القلب.
ويقوم كيم وفريقه حاليا باختبار الأدوية على أنسجة القلب في الفضاء لمعرفة ما إذا كانت يمكن أن تحميها من التأثيرات الضارة لانخفاض الجاذبية. ويأملون أن تكون هذه الأدوية مفيدة أيضا للحفاظ على صحة القلب لدى كبار السن على الأرض.
المسلة – متابعة – وكالات
النص الذي يتضمن اسم الكاتب او الجهة او الوكالة، لايعبّر بالضرورة عن وجهة نظر المسلة، والمصدر هو المسؤول عن المحتوى. ومسؤولية المسلة هو في نقل الأخبار بحيادية، والدفاع عن حرية الرأي بأعلى مستوياتها.
About Post Author زينSee author's posts
المصدر: المسلة
كلمات دلالية: أنسجة القلب فی فی الفضاء على الأرض
إقرأ أيضاً:
هل يمكن توظيف الخلايا المناعية في المعركة ضد السمنة؟
توصلت دراسة حديثة إلى أن النظام المناعي يتأثر بالساعة الداخلية في جسم الإنسان، وهو ما يؤثر على عملية اختزان الدهون وضبط درجة حرارة الجسم.
ويرى باحثون أن هذا الاكتشاف ينطوي على أهمية بالغة بالنسبة لمن يعملون وفق ساعات عمل متغيرة، وعلى العادات الغذائية بشكل عام، وعلى تغيير أنماط النوم الناجمة عن متطلبات الحياة العصرية التي يعيشها الإنسان في الوقت الحالي.
وأظهرت الدراسة التي أجراها فريق بحثي في أيرلندا أن أحد جزيئات الخلايا المناعية التي توجد داخل الأنسجة الدهنية في الجسم، ويطلق عليها اسم "إنترلوكين – 17 إيه" (IL17- A) تلعب دورا تنظيميا في عملية اختزان الدهون، وهو ما يفسح المجال أمام مبحث علمي جديد لعلاج مشكلات صحية مختلفة مثل السمنة، ومنع هدر المغذيات، وتخفيف آثار اضطرابات الأيض.
ويرى الباحثون أنه من الممكن من خلال استهداف جزيئات الخلايا المناعية المذكورة تطوير أدوية مجدية لعلاج مثل هذه المشكلات الصحية.
وأوضح باحثون أن النظام اليوماوي للجسم، الذي اصطلح على تسميته بالساعة البيولوجية، يضمن تنفيذ وظائف حيوية رئيسة داخل الجسم في أوقات معينة على مدار اليوم، ويساعد في إيجاد شكل من أشكال التزامن بين الوظائف الحيوية ومتغيرات البيئة الخارجية مثل اختلاف ساعات الليل والنهار على سبيل المثال، ولعل أهم نموذج على وظيفة هذا النظام هو دورة النوم والاستيقاظ التي تتواكب مع الحركة الطبيعية للشمس.
ويعمل النظام المناعي وفق إيقاع الساعة البيولوجية للجسم، حيث يحفز الجسم لمقاومة العدوى في أوقات معينة من النهار، وتوصلت دراسات حديثة إلى وظيفة إضافية للمناعة، وهي الحفاظ على سلامة الأنسجة ووظائفها، لا سيما في الجهاز الهضمي حيث تتلقى خلايا مناعية متخصصة إشارات الأيض وتزيد من فعالية عملية الامتصاص في أوقات التغذية.
الساعة البيولوجية
وفي إطار الدراسة التي نشرتها الدورية العلمية "نيتشر" (Nature)، تقول الباحثة ليديا لينش من كلية الكيمياء الحيوية وعلم المناعة بجامعة ترينيتي في دبلن إن الخلايا المناعية الرئيسة التي تعرف باسم الخلايا "تي" تفرز جزيئات "إنترلوكين –
17 إيه" التي تتجاوب بشكل واضح مع الجينات المسؤولة عن الساعة البيولوجية. وتلعب هذه الجينات دورا رئيسا في آلية اختزان الدهون.
وأضافت في تصريحات نقلها الموقع الإلكتروني "سايتيك ديلي" المتخصص في الأبحاث العلمية أن فئران التجارب التي تفتقر إلى هذه الجينات تضطرب لديها منظومة معالجة الدهون واختزانها، كما أن تحليل عملية الأيض لدى هذه الفئران أظهرت اضطرابا في النظام اليوماوي واختلالا في منظومة حفظ حرارة الجسم.
وكانت دراسات سابقة قد أثبتت زيادة في معدلات دوران جزيئات "إنترلوكين – 17 إيه" في الجسم لدى البشر والفئران بعد تناول الغذاء، وهو ما يعني أن الأنسجة الدهنية تتجاوب مع سلوكيات الغذاء حيث تتمدد في أوقات التغذية وتنكمش مع الصوم على سبيل المثال.
وقد حرص الباحثون خلال التجربة على قياس مدى تأثر الخلايا المناعية بالسلوكيات الغذائية في حالة تغيير أوقات تناول الغذاء في عكس مواعيد الساعة البيولوجية للجسم عن طريق تغذية مجموعة فئران في الفترة من السابعة صباحا للسابعة مساء وتغذية مجموعة أخرى من السابعة مساء وحتى السابعة صباحا على مدار 3 أسابيع. وتأكد من هذه التجربة وجود صلة بين جزيئات إنترلوكين – 17 إيه وبين توقيت التغذية، وتبين أيضا أن الفئران التي تتناول الغذاء في غير الأوقات المعتادة تتناول كميات أقل بنسبة 50% من السعرات الحرارية مقارنة بالفئران التي كانت تتغذى في الأوقات المعتادة.
وتوضح لينش، وهي أيضا أستاذة علوم الأحياء على مستوى الجزيئات في مركز "لودفيج" لأبحاث السرطان التابع لجامعة برينستون الأميركية أنه "في كثير من الأحيان، تؤدي الحياة العصرية إلى اضطراب أنماط النوم الطبيعية لأسباب من بينها تباين أوقات نوبات العمل أو التعرض لفترات مطولة للإضاءة الزرقاء التي تنبعث من شاشات الكمبيوتر أو الاتصال الدائم بشبكات المحمول، ورغم الشعور بالإرهاق، تجد الكثيرين يتصفحون مواقع التواصل الاجتماعي في ساعات الليل".
اختزان الدهون
وأضافت: "لقد توصلنا إلى أن جزيئات الخلايا المناعية داخل الأنسجة الدهنية في الجسم والمسؤولة عن ضبط عملية اختزان الدهون تلعب دورا محوريا بصفة خاصة، ومن الممكن أن توفر وسائل علاجية لمشكلات السمنة وأمراض اضطراب الأيض، لا سيما في أوساط الأشخاص الذين يعملون بنظام نوبات مختلفة في مواعيد غير ثابتة". وأكدت لينش أن "السمنة هي مشكلة تنتشر بشكل متزايد، ولها تأثير ضار على الصحة وسلامة الجسم، كما تشكل عبئا على أنظمة الرعاية الصحية في مختلف أنحاء العالم".
ومن جانبه، يرى أرون دوجلاس مختص الكيمياء الحيوية وأمراض المناعة في معهد الأبحاث الطبية والحيوية التابع لجامعة ترينيتي أن "هذا الاكتشاف العلمي يفسح المجال أمام المزيد من الأبحاث العلمية في مجالات شتى"، مضيفا أن "السؤال الرئيس يكمن في ما إذا كانت الخلايا المناعية "تي" يمكنها ضبط إيقاع النظام اليوماوي في أنسجة أخرى في الجسم، وما إذا كان هذا التشابه يؤثر على إيقاع أنسجة الجسم المختلفة".
وأشار إلى أن "الأمر اللافت هو أن الخلايا تي تقع بالقرب من المخ، وربما تؤثر أنشطتها بشكل ملموس على وظائف أعلى مثل التعلم والذاكرة، ومن الممكن أن تؤثر أيضا على مناطق في المخ تتعلق بنظام الأيض في الجسم بأسره وضبط درجات
حرارته".
الصور الأولى لـ حادث سيارة صلاح محسن في القاهرة الجديدة