الكشف عن لهيكل الخلوي

كشف بحث جديد ربما يقود لعلاج هشاشة العظام عن الأهمية البالغة لعامل النمو TGFβ1، حيث يؤدي دورًا في تنظيم الهيكل الخلوي أثناء تمايز الخلايا العظمية.

فحص فريق من الباحثين السعوديين، بقيادة "عامر محمود" من جامعة الملك سعود، نشاط عامل النمو TGFβ1 الذي يعد عاملاً أساسيًا لتمايز الخلايا العظمية والدهنية من الخلايا الجذعية لنخاع العظام. فقد عالج الباحثون مزارع الخلايا الجذعية باستخدام عامل النمو TGFβ1 للحث على التمايز، ثم حللوا الجينات التي تأثرت. وحددوا استجابة حوالي 3000 جين لعامل النمو TGFβ1. كانت الجينات المرتبطة بمكون من الهيكل الخلوي يُعرف باسم الأكتين شائعة بشكل مدهش بين الجينات التي ينظمها عامل النمو TGFβ1، مما دفع الفريق إلى الشك في أن TGFβ1 ربما يؤثر على التمايز عن طريق تنظيم الهيكل الخلوي.

 فحص الباحثون خيوط الأكتين في الخلايا المستزرعة مع عامل النمو TGFβ1 وبدونه. وقد صرح "محمود" قائلاً: "بعد العلاج بعامل النمو TGFβ1، رأينا أن الهيكل الخلوي أصبح منظمًا للغاية، حيث كوَّن حزمًا تشبه عدة حبال مجمَّعة معًا". وعندما أضاف الفريق مثبطًا لعامل النمو TGFβ1، "أصبح الأكتين غير منظَّم تمامًا؛ كما لو أن هناك شخصًا قد عبث بكل الحبال، تاركًا بعض القطع فوق بعضها البعض وواضعًا بعضها في أماكن أخرى لا ينبغي أن توجد فيها".

لتأكيد أهمية الأكتين في التمايز، عالج الفريق مزارع الخلية باستخدام CYD، وهي مادة كيميائية تعطل الهيكل الخلوي عن طريق التدخل في تكوين خيوط الأكتين. لم تتمايز الخلايا الجذعية التي عولجت بمادة CYD إلى خلايا عظمية، حتى عندما عولجت المزرعة أيضًا بعامل النمو TGFG1. وبدلاً من ذلك، عززت مادة CYD تمايز الخلايا الجذعية إلى خلايا دهنية، بصرف النظر مرة أخرى عن إضافة TGFβ1 من عدمه. وقد كشف تحليل التعبير الجيني في هذه المزارع عن تأثر 13000 جين بمادة CYD، بما في ذلك العديد من الجينات المرتبطة بالأكتين و218 جينًا حدثت زيادة في تنظيمه بواسطة عامل النمو TGFβ1، بينما حدث نقص في تنظيمه بواسطة مادة CYD.

يعتقد "محمود" أن تأثير عامل النمو TGFβ1 على الهيكل الخلوي يجعل الخلايا أكثر عرضة لأن تصبح خلايا عظمية، في حين أن تمايز الخلايا الدهنية قد يكون أقل حساسية لتوزيع الأكتين، بسبب عدم الحاجة إلى الاحتفاظ بالخلايا الدهنية في شكل معين. وقد صرح قائلاً: "أعتقد أن التغيير في نمط الأكتين يؤدي إلى التمايز، الأمر الذي يؤدي بدوره إلى حدوث تغييرات في الأكتين مما يزيد تعزيز عملية التمايز".

توضح هذه النتائج دور عامل النمو TGFβ1 في تكوين الخلايا العظمية، كما تسلط الضوء على أهمية الهيكل الخلوي في هذه العملية. ويأمل الفريق أن يُستخدم TGFβ1 كعلاج لأمراض مثل هشاشة العظام، وهي فكرة يجري اختبارها الآن على الفئران.

References