العلماء يرسمون خريطة أعضاء أجسامنا بتفاصيل رائعة!

نشر اتحاد من العلماء أطلساً لصور رائعة لثلاثة أعضاء بشرية، كل منها حيوي بطريقته الخاصة، يوضح كيف يتم ترتيب أنواع الخلايا وتفاعلها.

النتيجة: المخططات المتلألئة التي أضاءتها الصبغات الفلورية التي تكشف عن حميمية جديدة حول أجسامنا وتعيد تشكيل فهمنا لبيولوجيا الإنسان والمرض بشكل لم يسبق له مثيل.

واستخدم الفريق، بقيادة سانجاي جين، أخصائي أمراض الكلى في جامعة واشنطن، طرق النسخ الأحادية الخلية، والتي تكشف عن كيفية قراءة التعليمات الجينية المشفرة في الحمض النووي في الخلايا الفردية، لرسم خريطة للكلية.

وقامت مجموعة أخرى برئاسة عالم الجينوم مايكل سنايدر في كلية الطب بجامعة ستانفورد، برسم خريطة للأمعاء بأجسام مضادة فلورية مرتبطة بأقسام الأنسجة، تم تصويرها تحت المجهر.

وألقى فريق ثالث نظرة على ما وصفه العلماء بأنه “العضو الأكثر أهمية في الجسم، ولكن المفارقة في أنه الأكثر سوءا” – المشيمة.

وقام مايكل أنجلو، اختصاصي علم الأمراض بجامعة ستانفورد، وزملاؤه بتصوير شرائح من أنسجة المشيمة المعالجة بأيونات معدنية مرتبطة كيميائيا بأجسام مضادة قادرة على الالتصاق بمركبات مميزة على أسطح الخلايا، مع التركيز على العينات التي تلتصق بها خلايا المشيمة بجدار الرحم.

ومن خلال تصوير عينات متعددة في مراحل مختلفة من هذه العملية، من 6 إلى 20 أسبوعا من الحمل، رسم الباحثون التفاعلات بين خلايا المشيمة وخلايا الأم المناعية والشرايين – وكلاهما يتكيف لاستيعاب المشيمة.

ويمكننا أن نرى، بتفاصيل رائعة، كيف أن عملية إعادة البناء هذه “تسمح بالتعايش السلمي بين خلايا الرحم المشيمية والجنينية المتميزة وراثيا”، وفقا لاثنين من علماء الأحياء الخلوية في معهد ويلكوم سانجر، روزر فينتو تورمو وروزر فيلاراسا بلاسي، اللذين صاغا تعليقا حول مجموعة الأوراق الجديدة.

أما بالنسبة للأمعاء، فإن هذا العضو الذي يبلغ طوله أمتارا هو المكان الذي تتصارع فيه ملايين الميكروبات، وتؤدي الأطعمة الفائقة المعالجة إلى حدوث الالتهاب، ويتم توصيل الخلايا بـ “الدماغ الثاني” للجسم.

واكتشف فريق سنايدر تحولات جذرية في كيفية ترتيب الخلايا على طول الأمعاء. ورسموا أحياء متميزة مكدسة بخلايا مناعية جاهزة لبدء العمل وتعثروا بأنواع فرعية جديدة من الخلايا الظهارية التي تبطن الأمعاء.

ويمكن للتصوير الإضافي للأمعاء وطبقاتها المنتفخة أن تكشف عن رؤى جديدة حول كيفية تطور أمراض الأمعاء الالتهابية، واضطرابات المزاج، أو حتى الأمراض التنكسية العصبية.

وتفعل الكلى، أيضا، الكثير من أجل الجسم. وتضخ الدم لتنظيفه من السموم والفضلات، لكن غالبا ما تفشل أو تصاب بالمرض وتحتاج إلى استبدال.

وبأخذ عينات من أكثر من 90 كلية، حدد جين وزملاؤه قنوات الاتصال بين الخلايا والخلايا الموجودة حيث تصبح مسارات الإصلاح معيبة أثناء مرض الكلى الحاد أو مرض الكلى المزمن.

ويوضح جين، الذي قاد دراسة تصوير الكلى: “نظرنا في كيفية تنظيم خلايا الكلى، وهوياتها الجزيئية، وكيف تتحول من حالة صحية إلى حالة مرضية. من خلال هذه المعرفة، يمكننا البدء في التفكير في الأدوية أو أهداف الجزيئات الصغيرة التي يمكن أن تمنع تطور المرض أو تعزز التعافي من الإصابة”.

نشرت الأوراق البحثية والتعليقات المصاحبة لها معا في مجلة Nature.

المصدر: ساينس ألرت