في اكتشاف غير متوقع وجد الباحثون في جامعة كاليفورنيا، أن الجين المعروف بالتحكم في الأيض البشري، يتحكم أيضا في توازن العظام والدهون في نخاع العظم، وكذلك اكتشفوا كيف تعرب الخلية الجذعية البالغة عن نوع الخلية النهائي، والنتائج يمكن أن تؤدي إلى فهم أفضل لخلل نسبة العظام إلى الدهون في نخاع العظم وعواقب ذلك الصحية، وأيضا الإشارة إلى الجين كهدف علاجي واعد في علاج هشاشة العظام وشيخوخة الهيكل العظمي .
اكتشاف علاج جديد لأمراض هشاشة العظام
الجين PGC-1α هو جين منشط معروف في المقام الأول بتنظيم التفاعلات التي تحول وتديم الطاقة للخلايا البشرية، وقد أظهرت الدراسة التي قادها الدكتور كون يو وانغ، رئيس وأستاذ علم الأحياء والطب الفموي، والدكتور بو يو، الأستاذ المساعد في طب الأسنان التصالحية، وكلاهما من كلية طب الأسنان بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، أن PGC-1α قد يؤثر فعليا على ما إذا كانت الخلايا الجذعية تتحول إلى خلايا دهنية أو خلايا نخاع عظمي، ويتحكم بدوره في التوازن بين العظام والدهون في نخاع العظام، وقد تم نشر البحث في مجلة Cell Stem Cell على شبكة الإنترنت .
النخاع العظمي
يتكون نسيج النخاع العظمي من خلايا الدم والنسيج الدهني النخاعي ( أو الدهون )، وخلايا أنسجة داعمة ( خلايا النسيج الضام في أي عضو )، ولسنوات لاحظ الأطباء علاقة عكسية بين كتلة العظام والخلايا الدهنية في نخاع العظام في مختلف الظروف الطبية، وغالبا ما يصاحب زيادة الدهون النخاعية انخفاض في كتلة العظام في الشيخوخة وكذلك هشاشة العظام وغيرها من الاضطرابات الأيضية .
الخلايا المكونة للعظام
الخلايا البانية للعظم أو الخلايا المكونة للعظام، والخلايا الشحمية، أو الخلايا المكونة للدهون، مشتقة من مجموعة مشتركة من الخلايا الجذعية الوسيطة، وهي خلايا أنسجة يمكن أن تصبح عدة أنواع مختلفة من الخلايا، وتقترح هذه التركيبة المقايضة بين نوعي الخلايا وغياب في كيفية تعبير الخلية عن نوعها النهائي من الخلايا الجذعية الوسيطة في الشيخوخة الهيكلية وهشاشة العظام، والأساس الجزيئي لهذه الظاهرة غير مفهوم بشكل جيد، وقد يؤدي مزيد من الدراسة والرؤية العميقة للعلاقة العكسية لفقدان العظام وتكوين الدهون إلى علاجات جديدة لهذه الحالات .
ما قام به فريق البحث
لاحظ وانغ ويو في نخاع العظم البشري ونخاع عظم الفئران أن التعبير عن جين PGC-1α انخفض بشكل كبير مع تقدم العمر، وأراد الباحثون في البداية فهم دور هذا الجين بشكل أفضل في فقدان العظام الناجم عن العمر، وبدأ الباحثون دراستهم عن طريق إنشاء نموذج حيواني ” فأر ” والذي كان بلا بروتينات PGC-1α، حيث تمت إزالتها من الخلايا الجذعية الوسيطة، وقد وجدوا شيئا غير متوقع عندما خضعت هذه الفئران لإجراء يحاكي هشاشة العظام – كان هناك زيادة كبيرة في الدهون النخاعية جنبا إلى جنب مع الانخفاض المتوقع في كتلة العظام .
ما اكتشفه فريق البحث
قال وانغ الذي يعد أيضا العميد المشارك في كلية الدراسات العليا في كلية طب الأسنان : ” ما وجدناه مثير للاهتمام بشكل خاص، بالنظر إلى أن PGC-1α لم يكن مرتبط في السابق إلا بعملية الأيض ولم يكن مرتبط بالخلايا الجذعية البالغة، فإن هذا الكشف يشير إلى أن PGC-1α يمكن أن يؤثر على كيفية تمايز الخلايا الجذعية إلى العظام وليس الخلايا الدهنية، ويمكن أن يؤدي أيضا إلى علاجات جديدة في هشاشة العظام “، ولاختبار نتائجهم قام الباحثون بإنشاء نموذج فأر زاد فيه التعبير الجيني PGC-1α، وما حدث حينها عكس ما حدث في النموذج الأول – حيث كان هناك تباطؤ في فقدان العظام، مما يوحي بأن PGC-1α قد يلعب دورا وقائيا في الحفاظ على التوازن بين العظام والدهون .
ووجد الفريق أن PGC-1α قام مباشرة بتفعيل التعبير عن TAZ، وهو منظم رئيسي معروف بتشجيعه على تكوين العظم، في حين يمنع تمايز الخلايا الدهنية للخلايا الجذعية الوسيطة، وقال يو : ” يمكن مقارنة PGC-1α بنهر يغذي أو يحافظ على الكتلة العظمية بينما تمر عبر النخاع، حيث ينشط هذا النهر مع تقدمنا في العمر، مما يدفع المزيد من الخلايا الدهنية لتتشكل على حساب العظام “، وقد تم اكتشاف أن ممارسة الأنشطة البدنية تحث على التعبير PGC-1α، وتشير هذه الدراسة أيضا إلى أن التمارين البدنية المنتظمة قد تساعد في الحفاظ على صحة العظام ومنع الشيخوخة الهيكلية، فضلا عن توفير فوائد صحية أخرى .
اكتشاف علاج جديد لأمراض هشاشة العظام
الجين PGC-1α هو جين منشط معروف في المقام الأول بتنظيم التفاعلات التي تحول وتديم الطاقة للخلايا البشرية، وقد أظهرت الدراسة التي قادها الدكتور كون يو وانغ، رئيس وأستاذ علم الأحياء والطب الفموي، والدكتور بو يو، الأستاذ المساعد في طب الأسنان التصالحية، وكلاهما من كلية طب الأسنان بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، أن PGC-1α قد يؤثر فعليا على ما إذا كانت الخلايا الجذعية تتحول إلى خلايا دهنية أو خلايا نخاع عظمي، ويتحكم بدوره في التوازن بين العظام والدهون في نخاع العظام، وقد تم نشر البحث في مجلة Cell Stem Cell على شبكة الإنترنت .
النخاع العظمي
يتكون نسيج النخاع العظمي من خلايا الدم والنسيج الدهني النخاعي ( أو الدهون )، وخلايا أنسجة داعمة ( خلايا النسيج الضام في أي عضو )، ولسنوات لاحظ الأطباء علاقة عكسية بين كتلة العظام والخلايا الدهنية في نخاع العظام في مختلف الظروف الطبية، وغالبا ما يصاحب زيادة الدهون النخاعية انخفاض في كتلة العظام في الشيخوخة وكذلك هشاشة العظام وغيرها من الاضطرابات الأيضية .
الخلايا المكونة للعظام
الخلايا البانية للعظم أو الخلايا المكونة للعظام، والخلايا الشحمية، أو الخلايا المكونة للدهون، مشتقة من مجموعة مشتركة من الخلايا الجذعية الوسيطة، وهي خلايا أنسجة يمكن أن تصبح عدة أنواع مختلفة من الخلايا، وتقترح هذه التركيبة المقايضة بين نوعي الخلايا وغياب في كيفية تعبير الخلية عن نوعها النهائي من الخلايا الجذعية الوسيطة في الشيخوخة الهيكلية وهشاشة العظام، والأساس الجزيئي لهذه الظاهرة غير مفهوم بشكل جيد، وقد يؤدي مزيد من الدراسة والرؤية العميقة للعلاقة العكسية لفقدان العظام وتكوين الدهون إلى علاجات جديدة لهذه الحالات .
ما قام به فريق البحث
لاحظ وانغ ويو في نخاع العظم البشري ونخاع عظم الفئران أن التعبير عن جين PGC-1α انخفض بشكل كبير مع تقدم العمر، وأراد الباحثون في البداية فهم دور هذا الجين بشكل أفضل في فقدان العظام الناجم عن العمر، وبدأ الباحثون دراستهم عن طريق إنشاء نموذج حيواني ” فأر ” والذي كان بلا بروتينات PGC-1α، حيث تمت إزالتها من الخلايا الجذعية الوسيطة، وقد وجدوا شيئا غير متوقع عندما خضعت هذه الفئران لإجراء يحاكي هشاشة العظام – كان هناك زيادة كبيرة في الدهون النخاعية جنبا إلى جنب مع الانخفاض المتوقع في كتلة العظام .
ما اكتشفه فريق البحث
قال وانغ الذي يعد أيضا العميد المشارك في كلية الدراسات العليا في كلية طب الأسنان : ” ما وجدناه مثير للاهتمام بشكل خاص، بالنظر إلى أن PGC-1α لم يكن مرتبط في السابق إلا بعملية الأيض ولم يكن مرتبط بالخلايا الجذعية البالغة، فإن هذا الكشف يشير إلى أن PGC-1α يمكن أن يؤثر على كيفية تمايز الخلايا الجذعية إلى العظام وليس الخلايا الدهنية، ويمكن أن يؤدي أيضا إلى علاجات جديدة في هشاشة العظام “، ولاختبار نتائجهم قام الباحثون بإنشاء نموذج فأر زاد فيه التعبير الجيني PGC-1α، وما حدث حينها عكس ما حدث في النموذج الأول – حيث كان هناك تباطؤ في فقدان العظام، مما يوحي بأن PGC-1α قد يلعب دورا وقائيا في الحفاظ على التوازن بين العظام والدهون .
ووجد الفريق أن PGC-1α قام مباشرة بتفعيل التعبير عن TAZ، وهو منظم رئيسي معروف بتشجيعه على تكوين العظم، في حين يمنع تمايز الخلايا الدهنية للخلايا الجذعية الوسيطة، وقال يو : ” يمكن مقارنة PGC-1α بنهر يغذي أو يحافظ على الكتلة العظمية بينما تمر عبر النخاع، حيث ينشط هذا النهر مع تقدمنا في العمر، مما يدفع المزيد من الخلايا الدهنية لتتشكل على حساب العظام “، وقد تم اكتشاف أن ممارسة الأنشطة البدنية تحث على التعبير PGC-1α، وتشير هذه الدراسة أيضا إلى أن التمارين البدنية المنتظمة قد تساعد في الحفاظ على صحة العظام ومنع الشيخوخة الهيكلية، فضلا عن توفير فوائد صحية أخرى .
