كيف تساعد خلايا الشعر في تسريع شفاء الجلد

تعد الخلايا الجذعية للبصيلات الشعرية من العناصر الأساسية في عملية شفاء الجلد، حيث تلعب دورًا محوريًا في استجابة الجسم للإصابات.

كيف يمكن لخلايا الشعر أن تساعد في شفاء الجلد بشكل أسرع

يحتوي الجلد على نوعين رئيسيين من الخلايا الجذعية البالغة: الخلايا الجذعية للبشرة والخلايا الجذعية لبصيلات الشعر. عادة، كل نوع له دور واضح، أحدهما يحافظ على الجلد والآخر يدعم نمو الشعر. ومع ذلك، فقد كشفت الأبحاث التي أجرتها جامعة روكفلر أن الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر (HFSCs) قابلة للتكيف بشكل مدهش. عندما يصاب الجلد، يمكن لهذه الخلايا التحول من نمو الشعر إلى المساعدة في إصلاح الجرح.

إشارة الإجهاد التي تغير سلوك الخلية

لقد حدد فريق أبحاث روكفلر نفسه الآن الإشارة الرئيسية وراء هذا التحول. تستجيب الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر لما يسمى بالاستجابة المتكاملة للضغط (ISR) – وهو نظام تنبيه خلوي يساعدها على الحفاظ على الطاقة والتركيز على مهام البقاء على قيد الحياة.

في الجلد، ترتبط استجابة الإجهاد هذه بالحمض الأميني سيرين، وهو عنصر غذائي غير أساسي موجود في الأطعمة الشائعة مثل اللحوم والحبوب والحليب. في دراستهم المنشورة في استقلاب الخلية، أظهر العلماء أنه عندما تنخفض مستويات السيرين، ينشط ISR ويتباطأ إنتاج الشعر. إذا أصيب الجلد أيضًا، فإن ISR يرتفع بشكل أكبر، مما يوقف نمو الشعر تمامًا حتى تتمكن الخلايا من التركيز على إصلاح الأنسجة التالفة. يساعد هذا التحول في الأولويات الجلد على الشفاء بشكل أسرع.

يوضح المؤلف الأول جيسي نوفاك، وهو طالب دكتوراه في الطب في برنامج دكتوراه في الطب ثلاثي المؤسسات بجامعة وايل كورنيل وطالب دكتوراه سابق في مختبر روكفلر التابع لإلين فوكس: “إن الحرمان من السيرين يؤدي إلى “اتصال” خلوي حساس للغاية يضبط مصير الخلية – تجاه الجلد وبعيدًا عن الشعر”. “تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أننا قد نكون قادرين على تسريع شفاء الجروح الجلدية عن طريق التحكم في مستويات السيرين من خلال النظام الغذائي أو الأدوية.”

دور سيرين وراء الشعر والجلد

تعتمد الأنسجة البالغة على الخلايا الجذعية للحفاظ على التوازن، لتحل محل الخلايا التي تموت وتصلح الأنسجة عند تلفها. ومع ذلك، لا يزال العلماء لا يعرفون سوى القليل عن كيفية إدارة هذه الخلايا لطاقتها وعناصرها الغذائية أثناء المهام المختلفة. أراد نوفاك وفريقه فهم العوامل الأيضية التي تحافظ على عمل الخلايا الجذعية بشكل طبيعي وما الذي يتغير عندما يتعين عليها تغيير التروس لشفاء الجرح.

يقول نوفاك: “معظم الجروح الجلدية التي نصاب بها هي نتيجة للسحجات التي تدمر الجزء العلوي من الجلد”. يقول نوفاك: “هذه المنطقة هي موطن لمجموعة من الخلايا الجذعية التي تتولى عادة مسؤولية إصلاح الجرح. ولكن عندما يتم تدمير هذه الخلايا، فإنها تجبر الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر على أخذ زمام المبادرة في عملية الإصلاح”. “مع العلم بذلك، اعتقدنا أن تتبع خلايا الجلد هذه من خلال التئام الجروح يقدم نموذجًا جيدًا للغاية لاختبار ما إذا كانت المستقلبات تنظم هذه العملية بشكل عام وكيف.”

أظهرت الأبحاث السابقة التي أجراها مختبر فوكس أن الخلايا الجذعية الجلدية السابقة للتسرطن يمكن أن تعتمد على السيرين المنتشر وأن الحد من السيرين في النظام الغذائي يساعد على منع هذه الخلايا من التحول إلى خلايا سرطانية. سلطت هذه النتائج الضوء على التأثير القوي للسيرين على سلوك الخلايا وحتى الدراسات الملهمة التي تختبر الأنظمة الغذائية الخالية من السيرين كعلاج للسرطان.

ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح كيف يمكن أن يؤثر تقليل السيرين على الأنسجة السليمة. لاستكشاف ذلك، ركز نوفاك على دور السيرين في نشاط الخلايا الجذعية الطبيعي وكيف يمكن لغيابه أن يعيد تشكيل عملية التجدد.

اختبر الباحثون كيفية استجابة الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر للإجهاد الأيضي. لقد قاموا إما بحرمان الفئران من السيرين الغذائي أو استخدموا طرقًا وراثية لمنع الخلايا من إنتاج خلاياها الخاصة. في كلتا الحالتين، أظهرت النتائج أن السيرين يتواصل مباشرة مع نظام ISR، وهو نظام يراقب عندما تخرج حالة الأنسجة عن التوازن.

عندما تكون مستويات السيرين منخفضة، يتباطأ نمو الشعر لأنه يتطلب طاقة كبيرة. عند حدوث الجروح، يتم تنشيط ISR بقوة أكبر، مع إعطاء الأولوية للشفاء على تجديد الشعر. بمعنى آخر، عندما يزداد التوتر، تأخذ آليات إصلاح الجلد الأولوية.

يقول فوكس: “لا أحد يحب أن يفقد شعره، ولكن عندما يتعلق الأمر بالبقاء على قيد الحياة في الأوقات العصيبة، فإن إصلاح البشرة له الأولوية”. “لا تمثل رقعة الشعر المفقودة تهديدًا للحيوان، ولكن الجرح غير الملتئم يشكل تهديدًا.”

هل يمكن للسيرين الإضافي تعزيز نمو الشعر؟

بمجرد أن أكد الفريق أن انخفاض مستويات السيرين يؤثر على سلوك الخلايا الجذعية، تساءلوا عن العكس: هل يمكن لزيادة مستويات السيرين أن تعزز نمو الشعر؟ يبدو أن الجواب هو لا. يحافظ الجسم على رقابة مشددة على مستويات السيرين، وحتى عندما أعطيت الفئران كمية من السيرين الغذائي تزيد بستة أضعاف عن المعتاد، زادت المستويات بنسبة 50% فقط.

ويضيف نوفاك: “ومع ذلك، فقد رأينا أنه إذا منعنا خلية جذعية من صنع السيرين الخاص بها وقمنا بتجديد خسائرها من خلال اتباع نظام غذائي عالي السيرين، فقد تمكنا من إنقاذ تجديد الشعر جزئيًا”.

بعد ذلك، يخطط الباحثون لمعرفة ما إذا كان من الممكن تحسين التئام الجروح عن طريق خفض تناول السيرين أو باستخدام الأدوية التي تؤثر على مستويات السيرين أو مسار ISR. ويهدفون أيضًا إلى اختبار الأحماض الأمينية الأخرى لمعرفة ما إذا كان لأي منها تأثيرات مماثلة.

يقول فوكس: “بشكل عام، من المرجح أن يكون لقدرة الخلايا الجذعية على اتخاذ قرارات مصير الخلية بناءً على مستويات التوتر التي تتعرض لها آثار واسعة النطاق على كيفية تحسين الأنسجة لقدراتها التجددية في الأوقات التي تكون فيها الموارد شحيحة”.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily

تفتح هذه الاكتشافات آفاقًا جديدة لفهم كيفية تحسين عمليات الشفاء في الجسم، مما قد يساهم في تطوير علاجات فعالة للجروح.