لماذا تشتعل الصدفية في نفس الأماكن؟

تتذكر خلايا الجلد الالتهاب مدى الحياة. هذا هو السبب

بقلم كلير كاميرون حرره جينا برينر

يتذكر الجلد. تلك الندبة فوق عينك عندما سقطت في سن السادسة. ذلك النمش الذي أصابك في الصيف الذي بلغت فيه 13 عامًا. بشرتنا هي مستودع لحظات من حياتنا، وقد اكتشفها العلماء الآن حقًا يتذكر. بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من أمراض جلدية التهابية مثل الصدفية، تظهر ذاكرة الجلد في نوبات في نفس البقع مرارًا وتكرارًا. والآن يعتقد العلماء أنهم يعرفون على وجه التحديد سبب حدوث ذلك.

في دراسة جديدة على الفئران نشرت يوم الخميس في علومأظهر الباحثون كيف ترث خلايا الجلد أنماط التعبير الجيني في كل مرة تتجدد فيها. لم يجد الفريق أن الأجيال المتعاقبة من خلايا الجلد تحافظ على ذاكرة بنية الحمض النووي الخاص بها فحسب، بل وجد الفريق أيضًا أن الخلايا ترث تعديلات كيميائية على الحمض النووي تسمى العلامات اللاجينية، والتي يمكن تشغيلها أو إيقافها، أو تحويل جينات معينة لأعلى ولأسفل في عملية تسمى التعبير الجيني.

تقول شروتي نايك، عالمة الأحياء الجزيئية في جامعة ميريلاند، كوليدج بارك، والتي عملت سابقًا مع كبيرة مؤلفي الدراسة، إيلين فوكس، لكنها لم تشارك في البحث الجديد: “يعرف الناس أن الخلايا الجذعية لديها القدرة على تغيير سلوكها والتذكر، لكنهم لم يعرفوا ما إذا كان ذلك من خلال هذه الآلية اللاجينية”. “وأعتقد أن ما تفعله هذه الورقة هو إثبات بشكل قاطع أنه من خلال وضع علامات على الحمض النووي، فإنها تسمح للخلية الجذعية الآن بالتصرف بشكل مختلف للمضي قدمًا.”

حول دعم الصحافة العلمية

إذا كنت تستمتع بهذا المقال، ففكر في دعم صحافتنا الحائزة على جوائز من خلال الاشتراك. من خلال شراء اشتراك، فإنك تساعد على ضمان مستقبل القصص المؤثرة حول الاكتشافات والأفكار التي تشكل عالمنا اليوم.

يمكن أن تكون ذاكرة الخلايا الجذعية للجلد مفيدة: إذا تعرضت لجرح، على سبيل المثال، فإن بشرتك سوف تلتئم بشكل أسرع في ذلك المكان إذا أصيبت مرة أخرى لأن الخلايا تتذكر التجربة. لكن هذا يصبح مشكلة في حالات مثل الصدفية، حيث يمكن لذكرى النوبات أن تجعل الأنسجة حساسة بشكل مفرط للمحفزات البيئية مثل الإجهاد، مما يؤدي إلى التهاب مزمن.

تقول دانا بير، المؤلفة المشاركة في الدراسة ورئيسة برنامج البيولوجيا الحاسوبية والأنظمة في معهد سلون كيترينج: “يمكن للحمض النووي الخاص بك أن يتذكر، لفترة أطول بكثير مما قدّرناه، إصابة سابقة”. “إنه سيف ذو حدين.”

وفي الدراسة، استخدم الباحثون نموذج الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تحديد تسلسلات جينية محددة في الفئران التي تحرك ذاكرة الخلايا الجذعية الجلدية على المدى الطويل. لقد فعلوا ذلك من خلال مطالبة النموذج بالنظر في كيفية تصرف مناطق الحمض النووي للخلايا في نقاط زمنية مختلفة قبل الإصابة وبعدها – في هذه الحالة، خزعة مثقوبة، والتي تضمنت إجراء شق صغير جدًا على ظهر الفئران. ويقول بير إن نتائج الذكاء الاصطناعي كانت بمثابة “فتح صندوق أسود” قام الباحثون بالتحقق منه بعد ذلك.

وعلى الرغم من أن الفئران ليست بشرًا، إلا أن البيولوجيا التي حددها الفريق محفوظة بشكل كبير عبر الحيوانات، كما يوضح نايك، وهذا يشير إلى أن النتائج قد يكون لها بعض التطبيق على البشر.

ويضيف بير أن البحث الجديد يفتح الباب لاختباره على البشر. لكن هذه الدراسات ستكون أكثر صعوبة لأنه في حين أن خلايا جلد الفأر تتجدد على فترات زمنية من الأيام ويتم قياس المرض المزمن في أشهر أو ربما سنة إلى سنتين، فإن خلايا الجلد البشرية تفعل ذلك في حدود عدة أسابيع أو أشهر، ويمكن أن يستمر المرض المزمن مدى الحياة.

ويقول نايك إن ما يتضح بشكل متزايد من الأدلة هو أن الالتهاب يمكن أن يغير مسار بيولوجيا الجسم. “أعتقد أن هذا هو ما يتجه إليه المجال، وهو: كيف تغير تجاربنا السلوك الأساسي لأنفسنا وبالنظر إلى الطريقة التي نعيش بها حياتنا الآن؟ ماذا يعني ذلك بالنسبة لبداية المرض؟”

وتقول: “هل يمكنك أن تتخيل ما إذا كان بإمكانك عكس هذه البصمة؟ إذا تمكنت من عكس هذا الضرر، فإنك تتحكم بشكل أساسي في صحة الناس”.

حان الوقت للدفاع عن العلم

إذا استمتعت بهذا المقال، أود أن أطلب دعمكم. العلمية الأمريكية لقد عمل كمدافع عن العلوم والصناعة لمدة 180 عامًا، وربما تكون اللحظة الحالية هي اللحظة الأكثر أهمية في تاريخ القرنين.

لقد كنت العلمية الأمريكية مشترك منذ أن كان عمري 12 عامًا، وقد ساعد ذلك في تشكيل الطريقة التي أنظر بها إلى العالم. SciAm يثقفني ويسعدني دائمًا، ويلهمني شعورًا بالرهبة تجاه عالمنا الواسع والجميل. وآمل أن يفعل ذلك بالنسبة لك أيضا.

إذا كنت الاشتراك في العلمية الأمريكيةأنت تساعد في ضمان أن تغطيتنا تركز على البحث والاكتشاف الهادف؛ وأن لدينا الموارد اللازمة للإبلاغ عن القرارات التي تهدد المختبرات في جميع أنحاء الولايات المتحدة؛ وأننا ندعم العلماء الناشئين والعاملين على حد سواء في وقت لا يتم فيه الاعتراف بقيمة العلم نفسه في كثير من الأحيان.

وفي المقابل، تحصل على الأخبار الأساسية، ملفات بودكاست آسرة، ورسوم بيانية رائعة، لا يمكنك تفويت النشرات الإخبارية ومقاطع الفيديو التي يجب مشاهدتها، ألعاب التحدي، وأفضل الكتابة والتقارير في عالم العلوم. يمكنك حتى إهداء شخص ما اشتراكًا.

لم يكن هناك وقت أكثر أهمية بالنسبة لنا للوقوف وإظهار أهمية العلم. آمل أن تدعمونا في تلك المهمة.