غدد بشرية صناعية قادرة على البكاء كعيون طبيعية
تاريخ النشر: 17 مارس 2021 13:52 KSA
تمكّن فريق هولندي من إنماء غدة دمعية بشرية مصغرة في المختبر قادرة على البكاء مثل العيون الحقيقية.
وزرع الفريق الأجزاء العضوية للتحقيق في كيفية سماح خلايا معينة في الغدد الدمعية لنا بالحفاظ على أعيننا نظيفة ورطبة، بالإضافة إلى البكاء.
وتفرز الغدد الدمعية الواقعة في الجزء العلوي من محجر العين، السائل المسيل للدموع، والذي يتكون من الماء والبروتينات والدهون والإلكتروليتات.
ومع ذلك، يمكن أن تفشل الغدد الدمعية في العمل بشكل صحيح لدى الأشخاص الذين يعانون من حالات معينة، مثل متلازمة شوغرن، التي تؤثر أيضا على إنتاج اللعاب.
وأوضح الباحثون "يمكن أن يكون لهذا عواقب وخيمة"، بما في ذلك جفاف العين، وتقرح القرنية، وفي الحالات الشديدة، قد يؤدي إلى العمى.
ويأمل الفريق أن يؤدي عملهم في النهاية إلى القدرة على زرع الغدد الدمعية المزروعة في المختبر في مثل هؤلاء المرضى كعلاج لحالتهم.
ويمكن أيضا استخدامها لاختبار علاجات جديدة قائمة على الأدوية لمرض جفاف العين.
وقال مؤلف الورقة البحثية وعالم الأحياء، يوريك بوست، من معهد هوبريخت ومقره أوترخت: "ما أدهشنا هو أن ما لا يقل عن 5% من السكان البالغين يعانون من مرض جفاف العين".
وأوضح أن هذه الحالة تتعلق في معظم الأحيان بخلل في إنتاج الدموع من الغدة الدمعية.
وأضاف: "لكن خيارات العلاج محدودة لأنه لم يكن هناك فهم كامل للبيولوجيا ولا يوجد نموذج موثوق وطويل الأمد في المختبر لدراسة الغدة المسيلة للدموع".
ومع ذلك، فإن نمو هذه العضيات يجب أن يتيح إجراء دراسات جديدة حول كيفية عمل الغدد، والخلايا التي تتكون منها بالضبط.
وقالت ماري بانييه-هلاويت، الباحثة في مجال الخلايا الجذعية، من معهد هوبريخت: "نأمل، في المستقبل، أن يكون هذا النوع من العضيات قابل للزرع لمرضى الغدد الدمعية غير العاملة".
وفي دراستهم، قام الفريق بتطوير نسخ مصغرة من الغدد الدمعية للفئران والبشر في أطباق بترية في المختبر.
ومع ذلك، أوضح الباحثون، بعد أن قاموا بزراعة الغدد المسيلة للدموع المصغرة، جاء التحدي الحقيقي في جعلهم يبكون بالفعل.
وأوضحت بانييه-هلاويت: "تُزرع الكائنات العضوية باستخدام مزيج من العوامل المحفزة للنمو".
وأضافت: "كان علينا تعديل مزيج العوامل التي تنمو فيها العضيات بحيث تصبح الخلايا الناضجة الموجودة في الغدد الدمعية والقادرة على البكاء".
وبعد العثور على المزيج الصحيح من عوامل النمو، وجد الفريق أنه يمكن أن تحفز العضيات على البكاء من خلال تطبيق ما يسمى بـ noradrenaline، وهو الناقل العصبي الذي يؤدي إلى إفراز الدموع لدى البشر.
وأوضحت بانييه-هلاويت: "عيوننا دائما مبللة، وكذلك الغدد المسيلة للدموع في الطبق. وتشبه الطريقة التي تبكي بها العضيات استجابة للمنبهات الكيميائية طريقة بكاء الناس استجابة للألم، على سبيل المثال".
وعندما يتم تشغيلها، تقوم خلايا العضيات بإلقاء دموعها داخل العضو العضوي، والذي يسمى التجويف، ما يؤدي إلى تضخمه تماما مثل بالون الماء.
ومن خلال قياس حجم العضيات المنتفخة، تمكن الباحثون من تحديد معدل إنتاج الدموع وإفرازها.
وأشار الدكتور بوست: "كشفت تجارب أخرى أن الخلايا المختلفة في الغدة الدمعية تصنع مكونات مختلفة من الدموع".
وتستجيب هذه الخلايا بشكل مختلف للمنبهات المسببة للدموع. وأجرى الباحثون أيضا تجارب على خلايا عضوية بشرية مزروعة في الغدد الدمعية لفأر، ووجدوا أنه بعد أسبوعين من الإجراء، شكلت العضويات هياكل شبيهة بالقناة الدمعية استمرت لمدة شهرين على الأقل.
وبالإضافة إلى ذلك، اكتشف الفريق وجود بروتينات مسيلة للدموع داخل القنوات التي تكونت بواسطة الخلايا المزروعة.
وزرع الفريق الأجزاء العضوية للتحقيق في كيفية سماح خلايا معينة في الغدد الدمعية لنا بالحفاظ على أعيننا نظيفة ورطبة، بالإضافة إلى البكاء.
وتفرز الغدد الدمعية الواقعة في الجزء العلوي من محجر العين، السائل المسيل للدموع، والذي يتكون من الماء والبروتينات والدهون والإلكتروليتات.
ومع ذلك، يمكن أن تفشل الغدد الدمعية في العمل بشكل صحيح لدى الأشخاص الذين يعانون من حالات معينة، مثل متلازمة شوغرن، التي تؤثر أيضا على إنتاج اللعاب.
وأوضح الباحثون "يمكن أن يكون لهذا عواقب وخيمة"، بما في ذلك جفاف العين، وتقرح القرنية، وفي الحالات الشديدة، قد يؤدي إلى العمى.
ويأمل الفريق أن يؤدي عملهم في النهاية إلى القدرة على زرع الغدد الدمعية المزروعة في المختبر في مثل هؤلاء المرضى كعلاج لحالتهم.
ويمكن أيضا استخدامها لاختبار علاجات جديدة قائمة على الأدوية لمرض جفاف العين.
وقال مؤلف الورقة البحثية وعالم الأحياء، يوريك بوست، من معهد هوبريخت ومقره أوترخت: "ما أدهشنا هو أن ما لا يقل عن 5% من السكان البالغين يعانون من مرض جفاف العين".
وأوضح أن هذه الحالة تتعلق في معظم الأحيان بخلل في إنتاج الدموع من الغدة الدمعية.
وأضاف: "لكن خيارات العلاج محدودة لأنه لم يكن هناك فهم كامل للبيولوجيا ولا يوجد نموذج موثوق وطويل الأمد في المختبر لدراسة الغدة المسيلة للدموع".
ومع ذلك، فإن نمو هذه العضيات يجب أن يتيح إجراء دراسات جديدة حول كيفية عمل الغدد، والخلايا التي تتكون منها بالضبط.
وقالت ماري بانييه-هلاويت، الباحثة في مجال الخلايا الجذعية، من معهد هوبريخت: "نأمل، في المستقبل، أن يكون هذا النوع من العضيات قابل للزرع لمرضى الغدد الدمعية غير العاملة".
وفي دراستهم، قام الفريق بتطوير نسخ مصغرة من الغدد الدمعية للفئران والبشر في أطباق بترية في المختبر.
ومع ذلك، أوضح الباحثون، بعد أن قاموا بزراعة الغدد المسيلة للدموع المصغرة، جاء التحدي الحقيقي في جعلهم يبكون بالفعل.
وأوضحت بانييه-هلاويت: "تُزرع الكائنات العضوية باستخدام مزيج من العوامل المحفزة للنمو".
وأضافت: "كان علينا تعديل مزيج العوامل التي تنمو فيها العضيات بحيث تصبح الخلايا الناضجة الموجودة في الغدد الدمعية والقادرة على البكاء".
وبعد العثور على المزيج الصحيح من عوامل النمو، وجد الفريق أنه يمكن أن تحفز العضيات على البكاء من خلال تطبيق ما يسمى بـ noradrenaline، وهو الناقل العصبي الذي يؤدي إلى إفراز الدموع لدى البشر.
وأوضحت بانييه-هلاويت: "عيوننا دائما مبللة، وكذلك الغدد المسيلة للدموع في الطبق. وتشبه الطريقة التي تبكي بها العضيات استجابة للمنبهات الكيميائية طريقة بكاء الناس استجابة للألم، على سبيل المثال".
وعندما يتم تشغيلها، تقوم خلايا العضيات بإلقاء دموعها داخل العضو العضوي، والذي يسمى التجويف، ما يؤدي إلى تضخمه تماما مثل بالون الماء.
ومن خلال قياس حجم العضيات المنتفخة، تمكن الباحثون من تحديد معدل إنتاج الدموع وإفرازها.
وأشار الدكتور بوست: "كشفت تجارب أخرى أن الخلايا المختلفة في الغدة الدمعية تصنع مكونات مختلفة من الدموع".
وتستجيب هذه الخلايا بشكل مختلف للمنبهات المسببة للدموع. وأجرى الباحثون أيضا تجارب على خلايا عضوية بشرية مزروعة في الغدد الدمعية لفأر، ووجدوا أنه بعد أسبوعين من الإجراء، شكلت العضويات هياكل شبيهة بالقناة الدمعية استمرت لمدة شهرين على الأقل.
وبالإضافة إلى ذلك، اكتشف الفريق وجود بروتينات مسيلة للدموع داخل القنوات التي تكونت بواسطة الخلايا المزروعة.