لماذا لا يستطيع الإنسان تجديد أطرافه؟ بحث جديد يقدم فكرة

لماذا لا يستطيع الإنسان تجديد أطرافه؟ بحث جديد يقدم فكرة

بقلم جاكي فلين موجينسن حرره كلير كاميرون

لنفترض أنك قطعت طرف إصبعك عن طريق الخطأ. خاصة إذا حدث هذا لك عندما كنت طفلاً، فهناك فرصة كبيرة لنموه مرة أخرى – الجلد والأظافر وكل شيء. وينطبق الشيء نفسه على الثدييات الأخرى مثل القرود والفئران. لكن لسوء الحظ، تتوقف قدراتنا التجديدية عند هذا الحد. في حين أن بعض الكائنات الأخرى، وأبرزها السلمندر ونجم البحر، يمكنها تجديد أطرافها بالكامل، إلا أن الثدييات لا تمتلك هذه القوة التطورية العظمى.

“السؤال الكبير هو: لماذا الثدييات محدودة؟” تقول جيسيكا وايتد، الأستاذة المساعدة في الخلايا الجذعية وعلم الأحياء التجديدي في جامعة هارفارد.

جزء من السبب الذي يجعل خلايانا لديها قدرة محدودة على التجدد قد يكون له علاقة بجيناتنا. ولكن وفقا لبحث جديد، قد يكون هناك آليتان بيئيتان رئيسيتان تلعبان دورا أيضا.

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.

إن مدى غنى الأنسجة بحمض الهيالورونيك وقدرتها على استشعار الأكسجين قد يؤثر على قدرتها على إعادة النمو والشفاء، وهذا هو زوج من الدراسات الجديدة التي نشرت في علوم يوم الخميس يقترح. يمكن أن تؤدي النتائج إلى علاجات أفضل للجروح، وربما حتى القدرة على إعادة نمو قطع أكبر من الأنسجة البشرية، بما في ذلك الأطراف، في يوم من الأيام.

في إحدى الدراسات، قام الباحثون بالتحقيق في ما قد يجعل طرف إصبع الثدييات مميزًا – لماذا يمكن أن ينمو الطرف مرة أخرى ولكن لا يمكن لبقيته أن يفعل ذلك؟ يقول بايرون موي، المؤلف الرئيسي للدراسة وزميل ما بعد الدكتوراه في كلية الطب بجامعة ستانفورد: “نفس الإصبع، ونتيجتان مختلفتان تمامًا”.

وجد الباحثون أن الفئران التي تم بتر إصبعها يمكنها إعادة نمو أجزاء أصابعها بسهولة أكبر وبندبات أقل عندما تكون هناك مستويات أعلى من حمض الهيالورونيك في “المصفوفة خارج الخلية” للحيوانات – وهي المادة بين الخلايا. قد يكون حمض الهيالورونيك مألوفًا لبعض القراء: فهو عنصر شائع في كريمات الوجه والمرطبات التي تدعي أنها تقلل التجاعيد.

وكتب وايتد، الذي لم يشارك في أي من الدراستين، في تعليق ذي صلة شارك في تأليفه، نُشر أيضًا في مجلة “تتحدى الدراسة بأناقة” فكرة أن الندبات موجودة في الثدييات التي فقدت أحد أطرافها أو إصبعها. علوم.

وفي دراسة أخرى، قارن الباحثون بين نوعين: الضفادع الأفريقية ذات المخالب، الضفادع الصغيرة والفئران الجنينية. تستطيع الضفادع الصغيرة تجديد أطرافها؛ الفئران الجنينية لا تستطيع ذلك.

أخضع الباحثون الأنسجة المبتورة من الضفادع الصغيرة والفئران الجنينية لاختبارات معملية مختلفة، حسبما يوضح جورجيوس تسيسيوس، المؤلف الرئيسي للدراسة وعالم الأحياء الجزيئية في معهد ماكس بلانك للبيولوجيا في توبنغن بألمانيا. في بيئة منخفضة الأكسجين – على غرار بيئة الموائل المائية المعتادة للشراغيف – تلتئم أنسجة الفئران بشكل أفضل مما كانت عليه عندما تعرضت لمزيد من الأكسجين.

يقول تسيسيوس: “أظهرت هذه التجارب أن خفض الأكسجين في أطراف الفأر الجنينية يمكن أن يجعلها تحاكي أطراف الضفادع الشرغوف، مما يمكنها من تنشيط استجابات التجدد المبكرة جدًا”.

ومع ذلك، وجد تسيسيوس وزملاؤه أن خلايا الشرغوف تبدو أسوأ في استشعار الأكسجين من الفئران الجنينية، مما يشير إلى أن تجديد الأنسجة قد يتأثر بكل من مستويات الأكسجين وقدرة الحيوانات على استشعاره.

النتائج أولية: لم يتمكن الباحثون في أي من الدراستين من إعادة نمو أطراف الثدييات بأكملها. ويقول وايتد إن أي نوع من العلاج بتجديد الأنسجة للبشر بناءً على هذه النتائج ما زال بعيد المنال. لكن الدراسات توفر الأمل للأبحاث البشرية لأنها تقدم أدلة حول العوامل – سواء في بيولوجيا الحيوانات أو بيئتها – التي قد تحدد قدراتها على تجديد الأنسجة.

ويتنبأ وايتد قائلاً: “كحقل، فإن الطريقة التي نجمع بها كل قطع الألغاز هذه معًا ستؤدي في النهاية إلى تجديد الأطراف البشرية”.

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.