اختراع جديد يهم مرضى السكري
تاريخ النشر: 20th, September 2023 GMT
ابتكر فريق من العلماء الأمريكيين جهازا جديدا قابلا للزرع قد يغني قريبا عن حقن الأنسولين لمرضى السكري من النوع الأول.
وطور العلماء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا جهازا ينتج كمية لا نهاية لها من الأكسجين، لحقن مريض السكري بالخلايا الحيوية المنتجة للأنسولين.
ويتمتع الجهاز، الذي تم اختباره على الفئران، بالقدرة على القضاء على حاجة مرضى السكري لمراقبة مستويات السكر في الدم باستمرار وحقن أنفسهم بالأنسولين.
وبعد أن واجهوا مشكلة كيفية تزويد الخلايا المزروعة المنتجة للأنسولين بكمية كافية من الأكسجين للاستجابة لانخفاض نسبة الجلوكوز في الدم، اكتشف العلماء طريقة لفصل بخار الماء في الجسم إلى الأجزاء المكونة له، الهيدروجين والأكسجين.
وينتقل الأكسجين بعد ذلك إلى غرفة التخزين في الجهاز الذي يغذي الخلايا المزروعة المنتجة للأنسولين، والتي تكون بعد ذلك قادرة على الاستجابة للارتفاعات في مستويات الجلوكوز في الدم على الفور. كما يلغي النظام الحاجة إلى الأدوية المثبطة للمناعة، حتى لا تهاجم الخلايا المزروعة.
مجرّب على الفئرانوتلقت مجموعة واحدة من الفئران الغرسة ذات الغشاء الذي يفصل بخار الماء. وتلقت المجموعة الأخرى جهازا يحتوي على خلايا جزرية مزروعة دون أي أكسجين إضافي للحفاظ على إنتاج تلك الخلايا.
وحافظت الفئران على مستويات طبيعية من الجلوكوز في الدم مقارنة بالحيوانات السليمة. في حين أصبحت الفئران التي تلقت الجهاز تعاني من ارتفاع السكر في الدم في غضون أسبوعين تقريبا.
ولا يتطلب الجهاز الصغير أي أسلاك أو بطاريات، بل يحتاج فقط إلى جهد كهربائي صغير يبلغ حوالي 2 فولت يتم توليده. من خلال ظاهرة تعرف باسم “الاقتران الحثي الرنيني”.
وينقل ملف مغناطيسي مضبوط خارج الجسم -والذي يمكن ارتداؤه كرقعة على الجلد- الطاقة إلى هوائي صغير ومرن داخل الجهاز. ما يسمح بنقل الطاقة لاسلكيا.
ويقول العلماء، الذين يخططون قريبا لاختبار الجهاز على البشر، إنه يمكن أيضا تكييفه لعلاج أمراض أخرى تتطلب توصيلا متكررا للبروتينات.
وقال الدكتور دانييل أندرسون، أستاذ الهندسة الكيميائية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “يمكنك التفكير في هذا كجهاز طبي حي مصنوع من خلايا بشرية تفرز الأنسولين”. إلى جانب “نظام دعم الحياة الإلكتروني”.
وأوضح أندرسون: “إن الغالبية العظمى من مرضى السكري الذين يعتمدون على الأنسولين يحقنون أنفسهم به. ويبذلون قصارى جهدهم، ولكن ليس لديهم مستويات صحية للسكر في الدم. إذا نظرت إلى مستويات السكر في الدم لديهم. حتى بالنسبة للأشخاص الذين يحرصون بشدة على توخي الحذر، فإنهم لا يستطيعون مجاراة ما يمكن أن يفعله البنكرياس الحي”.
وأضاف: “إذا تمكنا من استبدال الحاجة إلى الحقن كل أسبوعين بزراعة واحدة يمكن أن تعمل لفترة طويلة. فأعتقد أن ذلك يمكن أن يساعد حقا الكثير من المرضى”.
وأضاف عالم الأبحاث في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، سيدهارث كريشنان، المعد الرئيسي للدراسة: “المواد التي استخدمناها مستقرة بطبيعتها وطويلة العمر، لذلك أعتقد أن هذا النوع من العمليات طويلة المدى يقع ضمن نطاق الإمكانية، وهذا ما نعمل عليه”.
إضغط على الصورة لتحميل تطبيق النهار للإطلاع على كل الآخبار على البلاي ستور
المصدر: النهار أونلاين
كلمات دلالية: فی الدم
إقرأ أيضاً:
دراسة تكشف التأثيرات الإيجابية والسلبية للصيام المتقطع
أفاد باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن الأنظمة الغذائية منخفضة السعرات الحرارية والصيام المتقطع لهما فوائد صحية عديدة، حيث يمكن أن يؤخرا ظهور بعض الأمراض المرتبطة بالعمر ويطيلان العمر، ليس فقط لدى البشر ولكن لدى العديد من الكائنات الحية الأخرى.
وتوجد العديد من الآليات المعقدة وراء هذه الظاهرة وأظهرت أعمال سابقة من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا أن إحدى الطرق التي يمارس بها الصيام تأثيراته المفيدة هي تعزيز القدرات التجديدية للخلايا الجذعية المعوية، ما يساعد الأمعاء على التعافي من الإصابات أو الالتهابات.
وفي دراسة أجريت على الفئران، حدد باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الآن المسار الذي يمكّن هذا التجديد المعزز، والذي يتم تنشيطه بمجرد أن تبدأ الفئران في "إعادة التغذية" بعد الصيام.
ولعدة سنوات، كان مختبر عمر يلماز، أستاذ مشارك في علم الأحياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وعضو في معهد كوتش لأبحاث السرطان التكاملية التابع للمعهد، والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة، يحقق في كيفية تأثير الصيام والأنظمة الغذائية منخفضة السعرات الحرارية على صحة الأمعاء.
وفي الدراسة الحديثة، تابع الباحثون ثلاث مجموعات من الفئران، واحدة صامت لمدة 24 ساعة، وأخرى صامت لمدة 24 ساعة ثم سُمح لها بتناول ما تريد خلال فترة إعادة التغذية لمدة 24 ساعة، ومجموعة تحكم تناولت ما تريد طوال التجربة.
وحلل الفريق قدرة الخلايا الجذعية المعوية على التكاثر في نقاط زمنية مختلفة ووجدوا أن الخلايا الجذعية أظهرت أعلى مستويات التكاثر في نهاية فترة إعادة التغذية التي استمرت 24 ساعة وكانت هذه الخلايا أكثر تكاثرا من الخلايا الجذعية المعوية من الفئران التي لم تصم على الإطلاق.
ويقول شينيا إيمادا، المؤلف المشاركة للدراسة: "نعتقد أن الصيام وإعادة التغذية يمثلان حالتين متميزتين. في حالة الصيام، تُمكن قدرة الخلايا على استخدام الدهون والأحماض الدهنية كمصدر للطاقة من البقاء على قيد الحياة عندما تكون العناصر الغذائية منخفضة. ثم تكون حالة إعادة التغذية بعد الصيام هي التي تحرك التجديد حقا. وعندما تصبح العناصر الغذائية متاحة، تقوم هذه الخلايا الجذعية والخلايا السلفية بتنشيط البرامج التي تمكنها من بناء الكتلة الخلوية وإعادة ملء بطانة الأمعاء".
ومع ذلك، خلال هذه المرحلة التجديدية، تكون الفئران معرضة لخطر أكبر للإصابة بأورام معوية في مرحلة مبكرة.
وتعد الخلايا الجذعية المعوية من بين الخلايا الأكثر انقساما في الجسم، حيث تساعد بطانة الأمعاء على التجدد تماما كل خمسة إلى عشرة أيام. ولأنها تنقسم كثيرا، فإن هذه الخلايا الجذعية هي المصدر الأكثر شيوعا للخلايا السرطانية في الأمعاء.
وفي هذه الدراسة، اكتشف الباحثون أنه إذا قاموا بتشغيل جين مسبب للسرطان في الفئران أثناء مرحلة إعادة التغذية، فإنهم أكثر عرضة للإصابة بأورام سرطانية مقارنة بتشغيل الجين أثناء حالة الصيام.
وكانت الطفرات المرتبطة بالسرطان التي حدثت أثناء حالة إعادة التغذية أكثر عرضة أيضا لإنتاج أورام سرطانية مقارنة بالطفرات التي حدثت في الفئران التي لم تخضع لدورة الصيام وإعادة التغذية.
ويقول يلماز: "أريد التأكيد على أن كل هذا تم في الفئران، باستخدام طفرات سرطانية محددة جيدا. وفي البشر سيكون الأمر أكثر تعقيدا بكثير. لكن هذا يقودنا إلى الفكرة التالية: الصيام صحي للغاية، ولكن إذا كنت غير محظوظ وكنت تتناول طعاما جديدا بعد الصيام، وتعرضت لمسببات الطفرات، مثل شريحة لحم محترقة أو شيء من هذا القبيل، فقد تزيد في الواقع من احتمال إصابتك بآفة يمكن أن تؤدي إلى السرطان".
الأبيض: ماضون في إنشاء شبكة صحية قوية