دراسة: الفضاء يجعل أنسجة القلب تشيخ أسرع بـ5 مرات مما هي عليه في الأرض
تاريخ النشر: 26th, September 2024 GMT
الولايات المتحدة – أرسل علماء من كلية الطب بجامعة جونز هوبكنز أنسجة قلب بشرية إلى الفضاء لدراسة تأثيرات الجاذبية المنخفضة على صحة القلب على المستوى الخلوي.
وقاد البروفيسور ديوك هو كيم الفريق الذي قام بهندسة أنسجة القلب من الخلايا الجذعية البشرية.
وتم وضع الأنسجة على رقائق صغيرة مصممة لمحاكاة بيئة قلب الإنسان وإرسالها إلى محطة الفضاء الدولية (ISS) لمدة 30 يوما من المراقبة.
ويقول الفريق إن أنسجة القلب “لا تعمل بشكل جيد حقا في الفضاء”.
وعانت أنسجة القلب في الفضاء من انخفاض كبير في قدرتها على الانقباض وتطورت إلى ضربات قلب غير منتظمة.
وكانت هذه التغييرات مختلفة تماما عن تلك الموجودة في الأنسجة المحفوظة على الأرض. وأظهرت الأنسجة تغيرات جزيئية وجينية مماثلة لتلك التي شوهدت في الشيخوخة.
وتم إنشاء أنسجة القلب من خلال زراعة الخلايا الجذعية متعددة القدرات المستحثة من قبل الإنسان وتوجيه نموها إلى خلايا عضلة القلب النابضة المسماة الخلايا العضلية القلبية.
وتم وضع أنسجة القلب في شريحة نسيجية صغيرة مزروعة في المختبر، وفي مارس 2020، تم نقل الشريحة إلى محطة الفضاء الدولية من خلال مهمة “سبيس إكس”، CRS-20.
وبينما كانت أنسجة القلب في المدار، تلقى العلماء على الأرض تحديثات منتظمة حول قوة الخلايا وإيقاعها كل 30 دقيقة.
وقامت رائدة الفضاء جيسيكا ماير بصيانة أنسجة القلب في محطة الفضاء، واستبدال محلولها المغذي أسبوعيا وحفظ العينات لمزيد من التحليل.
وكان لدى العلماء أيضا مجموعة من أنسجة القلب التي تم إنشاؤها بنفس الطريقة على الأرض وتخزينها في حاويات مماثلة للمقارنة.
وقال الدكتور كيم: “لقد تم استخدام قدر لا يصدق من التكنولوجيا المتطورة في مجالات هندسة الخلايا الجذعية والأنسجة، وأجهزة الاستشعار الحيوية والإلكترونيات الحيوية، والتصنيع الدقيق لضمان قابلية هذه الأنسجة للبقاء في الفضاء”.
وأظهر تقييم العينات أن قوة أنسجة عضلة القلب انخفضت في بيئة منخفضة الجاذبية. وعلاوة على ذلك، طورت الأنسجة الفضائية نبضات غير منتظمة، والتي قد تؤدي في بعض الحالات، إلى فشل القلب لدى البشر.
وتنبض أنسجة القلب في الفضاء بشكل أبطأ بكثير من تلك الموجودة على الأرض، حيث تستغرق نحو خمسة أضعاف الوقت لإكمال نبضة واحدة. ومع ذلك، عاد هذا الخلل إلى طبيعته عندما أعيدت الأنسجة إلى الأرض.
وأظهرت عينات أنسجة الجاذبية الصغرى أيضا علامات على حدوث تغير في القُسَيْمات العضلية، وهي بروتينات عضلية تساعد في انقباض القلب.
ولاحظ العلماء أن القُسَيْمات العضلية كانت أقصر وأقل بنية، وهو مؤشر نموذجي لاضطرابات القلب لدى البشر.
وكشفت العينات أيضا عن تغييرات بيولوجية أخرى، حيث أصبحت الميتوكوندريا “المتقدرة”، التي توفر الطاقة للخلايا، أكبر وأكثر استدارة وأقل كفاءة في الأنسجة الفضائية.
كما أظهرت الأنسجة الفضائية زيادة في التعبير الجيني المرتبط بالالتهاب والإجهاد التأكسدي.
وقال ديفين ماير، زميل ما بعد الدكتوراه في جامعة جونز هوبكنز: “إن العديد من هذه العلامات للتلف التأكسدي والالتهابات تظهر باستمرار في الفحوصات التي يتم إجراؤها للرواد بعد رحلة الفضاء”.
وهذه النتائج ضرورية لفهم المخاطر الصحية المترتبة على رحلات الفضاء الطويلة وقد تؤدي إلى علاجات جديدة لأمراض القلب.
ويقوم كيم وفريقه حاليا باختبار الأدوية على أنسجة القلب في الفضاء لمعرفة ما إذا كانت يمكن أن تحميها من التأثيرات الضارة لانخفاض الجاذبية. ويأملون أن تكون هذه الأدوية مفيدة أيضا للحفاظ على صحة القلب لدى كبار السن على الأرض.
المصدر: Interesting Engineering
المصدر: صحيفة المرصد الليبية
كلمات دلالية: أنسجة القلب فی على الأرض فی الفضاء
إقرأ أيضاً:
ثورة طبية جديدة في علاج باركنسون: التحفيز الضوئي يُعيد إحياء الخلايا العصبية المدمرة
أظهرت نتائج مبدئية لتجربة سريرية في فرنسا استخدام التحفيز الضوئي الحيوي لعلاج مرض باركنسون، تباطؤًا في تدهور الأعراض لدى 3 من 7 مصابين في المراحل المبكرة، عبر تنشيط الخلايا العصبية المفرزة للدوبامين عبر أشعة ضوئية موجهة إلى عمق الدماغ باستخدام جهاز مدمج خاص. اعلان
أعلنت وحدة الأبحاث البيوميدية التابعة للوكالة الفرنسية للطاقة النووية والطاقات المتجددة (CEA) بالشراكة مع المستشفى الجامعي لمدينة غرونوبل (CHU de Grenoble)، عن بدء تجربة سريرية أولية تهدف إلى تقييم فعالية تقنية "التحفيز الضوئي الحيوي" (Photobiostimulation) في علاج مرض باركنسون.
وتم الإعلان عن هذه الخطوة عبر إذاعة فرانس إنتر، حيث أوضح الباحثون أن التجربة ما زالت في مرحلة مبكرة جدًا، لكنها تمثل خطوة علمية ذات دلالة في مجال الطب العصبي الحديث.
وتستهدف التجربة، التي ما زالت في مرحلة مبكرة جدًا، الخلايا العصبية المفرزة للدوبامين، التي تتأثر بشكل حاسم في مراحل المرض.
ويُظهر التشخيص أن نحو 50% من هذه الخلايا قد تتلف عند بدء ظهور الأعراض، فيما يفقد المرضى متوسط 10% من قدرة امتصاص الدوبامين سنويًا، وفقًا للدكتور ستيفان شابارديس، الجراح العصبي في مستشفى غرونوبل.
Related ممارسة الحركة البرازيلية تساهم في تخفيف أعراض مرض باركنسون وتوفر دعمًا فعّالًا للمرضىفي علاج غير تقليدي.. مرضى باركنسون يُواجهون آلامهم بفنّ الكابويرا البرازيليدراسة: لا فائدة تُذكر من استعمال دواء السكري الشبيه بأوزمبيك في علاج مرض باركنسونوأوضح شابارديس أن الهدف من التجربة هو إبطاء التدهور العصبي الذي يصيب المرضى، مشيرًا إلى أن التقنية المستخدمة تعتمد على توجيه أشعة ضوئية مباشرة إلى الخلايا العصبية في عمق الدماغ، بهدف استهداف الميتوكوندريا – المسؤولة عن إنتاج الطاقة داخل الخلية – لتحفيزها وتحسين وظائفها، مما يساهم في تنشيط الخلايا المتضررة.
وأضاف أن التحدي الرئيسي يتمثل في الوصول إلى هذه المناطق العميقة في الدماغ، وهو ما تم التغلب عليه بتطوير جهاز مدمج خاص، يجمع بين خبرات متقدمة في الإلكترونيات والفوتونيك وتقنيات النانو، ما يتيح تقليل حجم النظام دون التضحية بالأداء.
وقال: "الجمع بين الخبرات الطبية في الجراحة العصبية وبين الخبرات في مجالات التكنولوجيا الدقيقة والنانوية هو ما يتيح لنا تحقيق هذه الإنجازات الطبية المهمة".
وحتى الآن، تم تطبيق التقنية على سبعة مصابين في مراحل مبكرة من المرض، وتُشير النتائج الأولية إلى تباطؤ في تدهور الأعراض لدى ثلاثة منهم، خاصةً مع الاستمرار في التحفيز.
وأضاف شابارديس: "بالنسبة لهذه الحالات الثلاث الأولى، عندما يتم التحفيز بشكل مستمر، نلاحظ تباطؤًا في تدهور الأعراض. وهذا يوحي بوجود استعادة لبعض الوظائف الدماغية عبر تقنية التحفيز الضوئي الحيوي. هذه النتائج ما زالت أولية جدًا، لكن ما نراه حتى الآن يبدو واعدًا للغاية".
وأشار إلى أن إطلاق تجربة سريرية أوسع سيتم النظر فيها فقط إذا أظهرت النتائج تأثيرًا ملموسًا ومستقرًا.
وفي فرنسا، يبلغ عدد المصابين بمرض باركنسون نحو 250 ألف شخص، وتستمر الزيادة في الأعداد. حالياً، يعتمد العلاج على أدوية أو تحفيز كهربائي عبر زرع أقطاب في الدماغ، لكن هذه الخيارات تصل فقط إلى 10% إلى 20% من المرضى، ولا تعالج مسار المرض نفسه بل تُخفف الأعراض فقط.
وتُعد هذه التجربة الخطوة الأولى في مسار جديد يسعى إلى التدخل في آلية تقدم المرض، عبر تقنية غير جراحية ومحفزة للتعافي الوظيفي للخلايا العصبية.
انتقل إلى اختصارات الوصول شارك هذا المقال محادثة
لقاء جعجع – جنبلاط... تحالف انتخابي ع القطعة