طريقة جديدة لفصل الخلايا المسنّة.. هل سنفهم أمراض الشيخوخة الآن؟

ابتكر باحثون طريقة جديدة لتمييز الخلايا البشرية المسنّة عن الخلايا الأصغر عمرا باستخدام الفصل الكهربائي. وتقدم الطريقة الجديدة أداة ملائمة لأبحاث الشيخوخة وقد تفتح أيضا آفاقا في فحص الأدوية والطب التجديدي الذي يهتم بتجديد الأنسجة التالفة.
وتشير الأدلة العلمية إلى دور الخلايا المسنة في الحالات المرتبطة بالشيخوخة، مثل تصلب الشرايين ، ومرض ألزهايمر، وداء السكري من النوع الثاني. لفهم هذه الأمراض وعلاجها، يحتاج العلماء إلى فهم كيفية تأثير الخلايا الهرمة على وظائف الجسم. ويبدأ هذا الأمر بفصل الخلايا الهرمة عن الخلايا الشابة.
ورغم اكتشاف علامات تميز الخلايا المسنّة فإن الطرق المتوفرة تتطلب وضع علامات كيميائية على الخلايا مما قد يفسد خصائصها ويجعلها غير صالحة للدراسة، أما الطريقة الجديدة فلا تتطلب وضع علامات وتسبب ضررا أقل للخلية.
وأجرى الدراسة باحثون من جامعة طوكيو متروبوليتان اليابانية، ونشرت نتائجها في مجلة المستشعرات آي تربل إي (IEEE Sensors Journal) في 11 يونيو/ حزيران الجاري، وكتب عنها موقع يوريك أليرت.
وتبدأ الشيخوخة على مستوى الخلية، ومع التقدم ​​في السن تتراكم الخلايا المُسنّة في الجسم، ولا يقتصر الأمر على فقدان هذه الخلايا لجزء كبير من وظيفتها الأصلية، بل إنها تطلق مركبات تسبب الالتهاب.
تردد الخلايا بين الأقطاب
تعتمد الطرق الحالية لفصل الخلايا على ما يعرف بالوسم الانتقائي، مثل ربط جزيء فلوري (يصدر ضوءا) بمركبات محددة معروفة بوجودها في الخلايا الهرمة، وتستغرق هذه الطريقة وقتا طويلا وإجراءات معقدة، بل إن العملية نفسها قد تغير خصائص الخلايا التي يرغب العلماء في دراسته.
تؤدي التغيرات في غشاء الخلية أثناء الشيخوخة إلى تغيير الخصائص الكهربائية للخلايا المسنّة وتنشأ من تغيرات في الجزيئات الدهنية التي تشكل غشاء الخلايا.
وقام الباحثون باستغلال التغيرات في الخصائص الكهربائية للخلية لتجاوز مشكلات الطرق المستخدمة لفصل الخلايا حاليا.
وضع الباحثون الخلايا تحت مجال كهربائي متناوب يؤدي إلى إعادة ترتيب طفيف للشحنة، حيث يصبح أحد طرفي الخلية مشحونا بشحنة موجبة أكثر من الطرف الآخر، وعندما تكون شدة المجال الكهربائي غير منتظمة حول الخلية فإنها تتحرك، وفي حال وجود مجال كهربائي متناوب، فإن الخلية تتذبذب ذهابا وإيابا بين الأقطاب الكهربائية.
عند تغيير تردد المجال الكهربائي يتغير سلوك حركة الخلية بشكل ملحوظ عند قيمة تعرف باسم تردد القطع، تهدف هذه الطريقة، المعروفة باسم التحليل الكهربائي الحركي المعدل بالتردد (frequency-modulated dielectrophoresis)، إلى تحديد نوع الخلية من خلال قياس هذه القيمة.
ركز الفريق جهوده على الخلايا الليفية الجلدية البشرية، وهي جزء مهم من النسيج الضام في الجلد. عندما اختبروا الخلايا الهرمة مقابل الخلايا الشابة وجدوا فرقا ملحوظا في ترددات القطع الخاصة بها.

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الجزيرة

منذ 21 ساعات

• الجزيرة

أبحاث جديدة: السجائر الإلكترونية أكثر سمية من التدخين التقليدي

رغم أن أي شكل من أشكال التدخين غير صحي، فإن السجائر الإلكترونية لم تكن تحمل نفس مخاطر الإصابة بالسرطان أو أمراض الرئة مثل تدخين السجائر التقليدية، وذلك وفقا لأكبر دراسة حول هذا الموضوع أجرتها كينغز كوليدج لندن عام 2022. وقد وجدت أبحاث أخرى أن ما يسمى "السجائر الإلكترونية" تعمل بشكل أفضل من علكة النيكوتين كحل وسط للمدخنين الذين يرغبون في الإقلاع عن التدخين. ولكن إذا صحت الأبحاث الجديدة التي أجرتها جامعة كاليفورنيا في ديفيس، فإن السجائر الإلكترونية قد تكون أكثر خطورة من السجائر التقليدية بسبب إطلاقها معادن سامة مثل الرصاص، حيث تعد الأنواع التي تستخدم لمرة واحدة (Disposable) أسوأ من تلك القابلة لإعادة التعبئة. معادن ثقيلة وسموم في أبخرة السجائر الإلكترونية صرح بريت بولين من جامعة كاليفورنيا في ديفيس بأن "دراستنا تسلط الضوء على الخطر الخفي لهذه السجائر الإلكترونية الجديدة والشعبية التي تستخدم لمرة واحدة، والتي تحتوي على مستويات خطيرة من الرصاص السام للأعصاب، والنيكل، والأنتيمون المسببين للسرطان". وأشار الفريق إلى أن مستخدمي السجائر الإلكترونية عادة ما يكونون من المراهقين أو البالغين "المعرضين بشكل كبير للتسمم بالرصاص"، محذرين في ورقة بحثية نُشرت في مجلة "إيه سي إس سنترال سينس" (ACS Central Science) من أن "استنشاق معادن معينة يمكن أن يزيد من خطر الإصابة بالسرطان وأمراض الجهاز التنفسي وتلف الأعصاب". ووجد الباحثون أن بعض العلامات التجارية "أطلقت تركيزات عالية بشكل مدهش من العناصر في البخار، بما في ذلك الأنتيمون والرصاص"، وبعد مرور بعض الوقت واستخدام السجائر الإلكترونية، ارتفعت مستويات الأنتيمون والكروم والنيكل. ووفقا لمارك سالازار من جامعة كاليفورنيا في ديفيس، فإن بعض السجائر الإلكترونية تحتوي على سموم "موجودة بالفعل في السائل الإلكتروني (e-liquid)، أو أنها تتسرب بشكل كبير من مكوناتها إلى السوائل الإلكترونية وتنتقل في النهاية إلى الدخان".

الجزيرة

منذ 2 أيام

• الجزيرة

اكتشاف جين يستفزّه التوتر ويسبب داء السكري

حدد باحثون جينا يؤدّي تنشيطه بفعل التوتر إلى إتلاف خلايا بيتا البنكرياسية، وهي الخلايا المسؤولة عن إنتاج الإنسولين والتحكم في سكر الدم، مما يؤدي إلى خلل في وظيفتها. ويفتح اكتشاف هذا الجين آفاقا جديدة للتشخيص المبكر وعلاج مرض السكري من النوع الثاني ، ويأمل الباحثون أن يمهد الطريق لتطوير أدوية جديدة تستهدف هذا المرض. وأجرى الدراسة باحثون من جامعة أوساكا متروبوليتان في اليابان، ونشرت نتائجها في مجلة الكيمياء الحيوية (Journal of Biological Chemistry) يوم 21 مايو/ أيار الماضي وكتب عنها موقع يوريك أليرت. يلعب نمط الحياة، وخاصة النظام الغذائي، دورا رئيسيا في ظهور مرض السكري من النوع الثاني، وللجينات دور مهم أيضا، ولكن عادات الأكل السيئة يمكن أن تزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بما يسمَّى الآن "الوباء الصامت". يقول ناوكي هارادا، الأستاذ المشارك في كلية الدراسات العليا للزراعة بجامعة أوساكا متروبوليتان والمؤلف الرئيسي لهذه الدراسة، "يحدث داء السكري من النوع الثاني عندما تتضرر خلايا بيتا البنكرياسية، التي تفرز الإنسولين لتنظيم مستوى السكر في الدم، بسبب الإجهاد المطول الناجم عن العادات الغذائية السيئة، وهي حالة تعرف باسم الإجهاد التأكسدي". للإجابة على هذا السؤال، لجأ الفريق إلى دراسة جين يستجيب للإجهاد يسمى "آر إي دي دي 2" (REDD2). تنشط هذه الأنواع من الجينات عندما تتعرض الخلايا للضغط، وتساعد هذه الجيناتُ الخلايا في إستراتيجيات التكيف مع الإجهاد، إلا أن هذا قد يأتي بنتائج عكسية في بعض الأحيان. ويقول هارادا "لاحظنا أن زيادة التعبير عن هذا الجين تلحق الضرر بخلايا بيتا، مما يؤدي بدوره إلى انخفاض إفراز الإنسولين وظهور مرض السكري". ووجد الفريق أن نشاط "آر إي دي دي 2" ارتفع بشكل كبير عندما تعرضت خلايا بيتا لمستويات عالية من الغلوكوز (سكر الدم) والأحماض الدهنية ومادة "ستربتوزوتوسين" (streptozotocin)، وهي مادة كيميائية تستخدم عادة لنمذجة مرض السكري في المختبر، وعند تثبيط مستويات "آر إي دي دي 2" نجت خلايا بيتا بشكل أفضل واحتفظت بوظيفتها، في المقابل أدى فرط نشاط "آر إي دي دي 2" إلى زيادة موت الخلايا وتعطيل مسار نمو خلوي رئيسي. أظهرت تجارب أخرى على الخلايا وفئران المختبر التي تعاني من نقص "آر إي دي دي 2″ أنها تتمتع بتحكم أفضل في نسبة السكر في الدم عند اتباع نظام غذائي غني بالدهون أو تعرضها لمواد كيميائية مسببة لمرض السكري، كما امتلكت هذه الفئران أعدادا أكبر من خلايا بيتا السليمة وأنتجت المزيد من الإنسولين. يدعم تحليل بيانات جزر البنكرياس البشرية الآثار السلبية لـ"آر إي دي دي 2" على كتلة خلايا بيتا وقدرتها على إفراز الإنسولين. قال هارادا "وجدنا أن تثبيط تعبير آر إي دي دي 2 يحمي خلايا بيتا من التلف حتى تحت ضغط الإفراط في تناول الطعام، مما يمنع ظهور مرض السكري".

الجزيرة

منذ 2 أيام

• الجزيرة

طريقة جديدة لفصل الخلايا المسنّة.. هل سنفهم أمراض الشيخوخة الآن؟

ابتكر باحثون طريقة جديدة لتمييز الخلايا البشرية المسنّة عن الخلايا الأصغر عمرا باستخدام الفصل الكهربائي. وتقدم الطريقة الجديدة أداة ملائمة لأبحاث الشيخوخة وقد تفتح أيضا آفاقا في فحص الأدوية والطب التجديدي الذي يهتم بتجديد الأنسجة التالفة. وتشير الأدلة العلمية إلى دور الخلايا المسنة في الحالات المرتبطة بالشيخوخة، مثل تصلب الشرايين ، ومرض ألزهايمر، وداء السكري من النوع الثاني. لفهم هذه الأمراض وعلاجها، يحتاج العلماء إلى فهم كيفية تأثير الخلايا الهرمة على وظائف الجسم. ويبدأ هذا الأمر بفصل الخلايا الهرمة عن الخلايا الشابة. ورغم اكتشاف علامات تميز الخلايا المسنّة فإن الطرق المتوفرة تتطلب وضع علامات كيميائية على الخلايا مما قد يفسد خصائصها ويجعلها غير صالحة للدراسة، أما الطريقة الجديدة فلا تتطلب وضع علامات وتسبب ضررا أقل للخلية. وأجرى الدراسة باحثون من جامعة طوكيو متروبوليتان اليابانية، ونشرت نتائجها في مجلة المستشعرات آي تربل إي (IEEE Sensors Journal) في 11 يونيو/ حزيران الجاري، وكتب عنها موقع يوريك أليرت. وتبدأ الشيخوخة على مستوى الخلية، ومع التقدم ​​في السن تتراكم الخلايا المُسنّة في الجسم، ولا يقتصر الأمر على فقدان هذه الخلايا لجزء كبير من وظيفتها الأصلية، بل إنها تطلق مركبات تسبب الالتهاب. تردد الخلايا بين الأقطاب تعتمد الطرق الحالية لفصل الخلايا على ما يعرف بالوسم الانتقائي، مثل ربط جزيء فلوري (يصدر ضوءا) بمركبات محددة معروفة بوجودها في الخلايا الهرمة، وتستغرق هذه الطريقة وقتا طويلا وإجراءات معقدة، بل إن العملية نفسها قد تغير خصائص الخلايا التي يرغب العلماء في دراسته. تؤدي التغيرات في غشاء الخلية أثناء الشيخوخة إلى تغيير الخصائص الكهربائية للخلايا المسنّة وتنشأ من تغيرات في الجزيئات الدهنية التي تشكل غشاء الخلايا. وقام الباحثون باستغلال التغيرات في الخصائص الكهربائية للخلية لتجاوز مشكلات الطرق المستخدمة لفصل الخلايا حاليا. وضع الباحثون الخلايا تحت مجال كهربائي متناوب يؤدي إلى إعادة ترتيب طفيف للشحنة، حيث يصبح أحد طرفي الخلية مشحونا بشحنة موجبة أكثر من الطرف الآخر، وعندما تكون شدة المجال الكهربائي غير منتظمة حول الخلية فإنها تتحرك، وفي حال وجود مجال كهربائي متناوب، فإن الخلية تتذبذب ذهابا وإيابا بين الأقطاب الكهربائية. عند تغيير تردد المجال الكهربائي يتغير سلوك حركة الخلية بشكل ملحوظ عند قيمة تعرف باسم تردد القطع، تهدف هذه الطريقة، المعروفة باسم التحليل الكهربائي الحركي المعدل بالتردد (frequency-modulated dielectrophoresis)، إلى تحديد نوع الخلية من خلال قياس هذه القيمة. ركز الفريق جهوده على الخلايا الليفية الجلدية البشرية، وهي جزء مهم من النسيج الضام في الجلد. عندما اختبروا الخلايا الهرمة مقابل الخلايا الشابة وجدوا فرقا ملحوظا في ترددات القطع الخاصة بها.