دراسة تحدد عاملاً هاماً في "الدماء الشابة" يساعد العضلات المسنة على التجدد

مع تقدمنا ​​في العمر، تصبح عضلاتنا تدريجيا أصغر وأضعف وأقل قدرة على الشفاء بعد الإصابة.

وفي دراسة جديدة، حدد باحثو مركز جامعة بيتسبرغ الطبي (UPMC) “وسيطا” مهما لشباب العضلات في الفئران، وهو اكتشاف يمكن أن يعزز علاجات تجديد العضلات لكبار السن.

وتُظهر الدراسة التي نُشرت في Nature Aging، أن الحويصلات خارج الخلية (أو EVs)، تقدم تعليمات وراثية لبروتين طول العمر المعروف باسم كلوثو (Klotho) إلى خلايا العضلات.

وقد يكون السبب وراء فقدان وظيفة العضلات وضعف إصلاحها لدى الفئران الهرمة هو المركبات الكهربائية المسنة، والتي تحمل نسخا أقل من هذه التعليمات مقارنة بتلك الموجودة في الحيوانات الأصغر سنا.

وتعد النتائج تقدما مهما في فهم سبب تضاؤل ​​قدرة العضلات على التجدد مع تقدم العمر.

وقالت كبيرة المؤلفين فابريسيا أمبروسيو، ومديرة إعادة التأهيل والأستاذة المساعدة للطب الطبيعي وإعادة التأهيل في مركز جامعة بيتسبرغ الطبي: “نحن متحمسون حقا لهذا البحث لسببين: بطريقة ما، يساعدنا ذلك على فهم علم الأحياء الأساسي لكيفية عمل تجديد العضلات وكيف يفشل في العمل مع تقدمنا ​​في العمر. وبعد ذلك، مع نقل هذه المعلومات إلى الخطوة التالية، يمكننا التفكير في استخدام الحويصلات خارج الخلية كعلاجات لمواجهة هذه المرحلة العمرية – العيوب ذات الصلة”.

وتعتمد الدراسة الجديدة على عقود من الأبحاث التي تظهر أنه عندما يتم إعطاء الدم للفئران المسنة من فئران صغيرة، يتم استعادة سمات الشباب إلى العديد من الخلايا والأنسجة. ولكن حتى الآن، لم يكن واضحا أي مكونات الدم الصغير تمنح هذه التأثيرات المجددة.

وقالت المؤلفة الرئيسية للدراسة، الدكتورة أمريتا ساهو، زميلة ما بعد الدكتوراه في قسم الطب الطبيعي وإعادة التأهيل في مركز جامعة بيتسبرغ الطبي: “تساءلنا عما إذا كانت الحويصلات خارج الخلية قد تساهم في تجديد العضلات لأن هذه الناقلات تنتقل بين الخلايا عبر الدم وسوائل الجسم الأخرى. مثل رسالة في زجاجة مغلقة، تنقل المركبات الكهربائية المعلومات إلى الخلايا المستهدفة”.

وجمعت أمبروسيو وفريقها مصل الدم، وهو الجزء المتبقي من الدم بعد إزالة خلايا الدم وعوامل التخثر، من الفئران الصغيرة وحقنوه في الفئران المسنة ذات العضلات المصابة. وأظهرت الفئران التي تلقت مصلا صغيرا تجديدا للعضلات وتعافيا وظيفيا محسّنا مقارنة بتلك التي تلقت علاجا وهميا، لكن خصائص المصل التصالحية فقدت عند إزالة المركبات الكهربائية، ما يشير إلى أن هذه الحويصلات تتوسط الآثار المفيدة لدم الشباب.

وبالتعمق أكثر، وجد الباحثون أن المركبات الكهربائية تقدم تعليمات وراثية، أو الحمض النووي الريبوزي المرسال (mRNA)، ترميز البروتين المضاد للشيخوخة كلوثو إلى الخلايا السلفية العضلية، وهي نوع من الخلايا الجذعية المهمة لتجديد العضلات الهيكلية.

وحملت المركبات الكهربائية التي جمعت من الفئران المسنة نسخا أقل من التعليمات الخاصة بكلوثو مقارنة بتلك المأخوذة من الفئران الصغيرة، ما دفع الخلايا السلفية العضلية إلى إنتاج كمية أقل من هذا البروتين.

ومع التقدم في العمر، لا تلتئم العضلات جيدا بعد التلف لأن الأنسجة الندبية تترسب بدلا من استعادة بنية العضلات الأصلية. وأظهرت أمبروسيو وفريقها، في بحث سابق، أن كلوثو هو منظم مهم للقدرة التجديدية في الخلايا العضلية الأولية وأن هذا البروتين ينخفض ​​مع تقدم العمر.

وتُظهر الدراسة الجديدة، لأول مرة، أن التحولات المرتبطة بالعمر في شحنة المركبات الكهربائية تساهم في نضوب كلوثو في الخلايا الجذعية المسنة، ما يشير إلى أنه يمكن تطوير المركبات الكهربائية إلى علاجات جديدة لعلاج الأنسجة العضلية التالفة.

وقال أمبروسيو، وهو أيضا عضو في معهد بيتسبرغ ماكجوان للطب التجديدي: “قد تكون المركبات الكهربائية مفيدة في تعزيز القدرة التجديدية للعضلات لدى الأفراد الأكبر سنا وتحسين التعافي الوظيفي بعد الإصابة. وإحدى الأفكار التي نتحمس لها حقا هي هندسة المركبات الكهربائية بشحنات معينة، حتى نتمكن من إملاء استجابات الخلايا المستهدفة”.

وبالإضافة إلى العضلات، يمكن للمركبات الكهربائية أن تساعد أيضا في عكس الآثار الأخرى للشيخوخة.

وأظهر العمل السابق أن “الدم الشاب” يمكن أن يعزز الأداء المعرفي للفئران المسنة. وحصل فريق البحث بالفعل على منحة لاستكشاف إمكانات المركبات الكهربائية لعكس التدهور المرتبط بالعمر في الإدراك.