طريقة محتملة لتجديد الجلد بالكامل دون ندوب

هل يُمكن أن ينمو الجلد المصاب يومًا ما بشكل كامل دون ندوب؟ كشفت دراسة عن طريقة لتجديد الجلد بالكامل عن طريق إعادة تنشيط آلية التئام جنينية تتوقف بعد الولادة.

وقد أُجريت هذه الدراسة على الفئران، مما يُشير إلى إمكانية تطوير علاجات مماثلة للمرضى من البشر.

"بشكل أساسي، وجدنا طريقة لتحسين نتائج التئام الجروح بشكل كبير من خلال معرفة كيف تقوم الأجنة بذلك بشكل جيد للغاية"، كما قال يا-تشيه هسو، أستاذ الخلايا الجذعية وعلم الأحياء التجديدي، والمؤلف الرئيسي للدراسة.

وأضاف: "أنا متحمس لأننا حققنا تقدماً كبيراً في اتجاه بالغ الأهمية، عندما نصاب بجرح، لا تستطيع معظم أنواع خلايا الجلد التجدد، فنحصل على ندبة. لكنني أعتقد الآن أننا وجدنا طريقة لتغيير ذلك، بحيث تستطيع أنواع عديدة من الخلايا التجدد، فلا نحصل على ندبة".

لماذا لا يلتئم الجلد الطبيعي بسرعة؟

كثيراً ما يُنظر إلى الجلد على أنه المثال الأبرز لعضو قادر على تجديد نفسه. في الحقيقة، لا يقتصر الشفاء على سطح الجلد فقط.

بعد الإصابة، تعمل الخلايا الجذعية للبشرة على إعادة إغلاق سطح الجلد، بينما تقوم الخلايا الليفية بترسيب نسيج ندبي كثيف من الكولاجين.

لكن الجلد يحتوي أيضاً على مجموعة متنوعة من الخلايا الأخرى (يتراوح عددها بين 10 و50 نوعاً، بحسب تصنيفها)، بما في ذلك بصيلات الشعر، والأوعية الدموية والليمفاوية، والغدد العرقية، والخلايا الصبغية، والخلايا المناعية، والخلايا الدهنية، والأعصاب.

معظم هذه الأنواع الأخرى لا تتجدد، لذا يبقى الجلد المتندب متغيراً بشكل جوهري.

أظهرت دراسات سابقة أن جروح الأجنة يمكن أن تلتئم دون ندوب، لكن الدراسة الجديدة تكشف عن جوانب أخرى كثيرة.

فبعد الإصابة، يستعيد جلد الجنين جميع أنواع الخلايا، إلا أن هذه القدرة تتلاشى سريعًا بعد الولادة. وتكشف الدراسة عن الآليات الجزيئية الكامنة وراء هذا التحول، وكيفية إعادة تنشيطها.

قال هسو: "تشير نتائجنا إلى أن بعض الأعضاء تحتفظ بقدرة كامنة على التجدد، ولكنها ببساطة مكبوتة، وأن إزالة هذا العائق قد يكون كافياً للسماح بالتجدد، بعبارة أخرى، قد لا يكون التجدد بحاجة إلى إعادة بناء من جديد، بل يكفي إطلاقه".

تُوِّجت هذه النتائج الجديدة بخمس سنوات من البحث الذي أجرته الباحثة الرئيسية، الدكتورة هانا تام، الحاصلة على درجة الدكتوراه، وهي خريجة كلية كينيث سي. غريفين للدراسات العليا في الآداب والعلوم بجامعة هارفارد، ضمن برنامج العلوم البيولوجية والطبية الحيوية في كلية الطب بجامعة هارفارد.

وقد تعلمت إجراء الجراحة المجهرية على أجنة الفئران الصغيرة وحديثي الولادة تحت مجهر التشريح.

وللتحقق من التئام الجروح، استخدم تام أداة ثقب الخزعة لإزالة قطعة كاملة السماكة من الجلد ثم قارن كيفية تجدد العضو في الفئران الجنينية والفئران بعد الولادة في عدة نقاط زمنية.

تمثلت إحدى التحديات في تتبع مواقع جروح الأجنة لأنها كانت تلتئم تمامًا لدرجة يصعب معها تمييزها عن الجلد الطبيعي. وقد قام العلماء بتحديد مواقع الإصابة باستخدام خرزات فلورية وحبر الحناء.

وجدوا أن قدرة الجلد على التجدد تتناقص تدريجياً في الأيام التي تلي الولادة. وقد حدث التحول الأبرز خلال الفترة الممتدة من ثلاثة أيام قبل الولادة إلى خمسة أيام بعدها، أي خلال فترة ثمانية أيام فقط.

في الفئران التي أُصيبت بجروح قبل ثلاثة أيام من الولادة، تجدد الجلد بأنواع مختلفة من الخلايا، وأصبح مشابهًا جدًا للجلد السليم.

ولكن عند إصابة الجلد بعد خمسة أيام من الولادة، غُطي موضع الإصابة بخلايا طلائية، وامتلأ بنسيج ندبي من الكولاجين وألياف عصبية كثيفة بشكل غير طبيعي وخلايا مناعية؛ وفشلت أنواع أخرى كثيرة من خلايا الجلد في النمو مجددًا.

بعد ذلك، سعى الفريق إلى تحديد العوامل الرئيسية الكامنة وراء هذه الاختلافات في التجديد.

وجد الباحثون أن مواقع الجروح بعد الولادة تصبح مكتظة بالأعصاب. ويحدث هذا "التضخم العصبي" لأن الخلايا الليفية في جروح ما بعد الولادة تزيد من التعبير عن جين Cxcl12، مما يؤدي إلى استقطاب أعداد كبيرة من الأعصاب إلى موقع الإصابة، ويعيق نمو أنواع خلايا الجلد الأخرى.

عندما قام الباحثون بخفض مستوى بروتين Cxcl12 في جروح الفئران حديثة الولادة، انخفض فرط التعصيب، ونمت أنواع مختلفة من الخلايا في الجلد.

وأدى حجب الإشارات العصبية الموضعية باستخدام توكسين البوتولينوم من النوع أ (البوتوكس) إلى نتائج مماثلة.

دور الخلايا المناعية

قالت تام إن الفريق "واجه عقبة" في منتصف بحثها لأنهم افترضوا أن عملية التجديد تتضمن بطريقة ما خلايا مناعية.

وجاء الاختراق عندما اكتشفوا أن العقبة الحقيقية تكمن في الإشارات الكامنة وراء فرط التعصيب، وأنه بإمكانهم إيقافها لاستعادة تجديد الجلد بشكل كامل.

قال تام، وهو الآن باحث ما بعد الدكتوراه في معهد سكريبس للأبحاث في كاليفورنيا: "الأمر المثير للدهشة هو أننا حددنا عائقًا.

وهذا العائق ناتج عن تفاعل الخلايا الليفية مع الأعصاب.

لم تكن العلاقة بين هذين النوعين المختلفين من الخلايا محورًا للدراسات السابقة حول التئام الجروح.

أعتقد أن هذا الاكتشاف مفيد جدًا للمجال، لأنه يُمكّننا الآن من اعتبار هذين النوعين من الخلايا بمثابة مُتواصلين فعليين."

قبل الدراسة، توقع هسو أن مفتاح التئام الجروح يكمن في إعادة إنتاج سلسلة من "العوامل المحفزة للتجديد" لمحاكاة عملية التئام الجروح الجنينية، لكن اتضح أن الحل أبسط بكثير.

وقال: "لم أكن أعتقد أننا سنضطر إلى سحب المكابح، وهذا في الواقع خبر سار - فالأمر أسهل بكثير، لأن هذا يعطيني أملاً في أن يكون هذا قابلاً للتطبيق لتحسين التئام الجروح لدى البشر".