عادةً ما تتحلل الأعضاء والأطراف والزوائد والأنسجة المعقدة الأخرى بسرعة عند فصلها عن مضيفها. تمكن علماء الأحياء من إبقاء بعضها حيًا خارج الجسم - تعتمد زراعة الأعضاء على ذلك - لكن ذلك تطلب بيئات خالية من الجراثيم ووسائط غنية بالمغذيات ومليئة بعوامل النمو. الآن، اكتشف العلماء أن قطعًا من الأنسجة المأخوذة من نوع من خيار البحر يُدعى Psolus fabricii يمكنها الاستمرار في الحياة إلى أجل غير مسمى إذا تُركت في مياه بحر عادية.
وقالت سارة جوبسون، الباحثة في جامعة ميموريال في نيوفاوندلاند والمؤلفة الرئيسية للدراسة: "هذا هو الخلود الطبيعي للأنسجة. إن بقاء الأنسجة على قيد الحياة بهذه السهولة أمر لم يُسمع به من قبل. لم نر شيئًا كهذا من قبل".
يعيش خيار البحر Psolus fabricii في المياه الباردة للمحيطين الأطلسي والقطب الشمالي. جانبه السفلي، المعروف باسم النعل، ناعم ومحاط بحزام من الأقدام الأنبوبية التي يستخدمها للتشبث بالصخور. بمجرد أن يستقر على صخرة، يمد مخالب ناعمة متفرعة ليتغذى على الجسيمات العالقة. نظرًا لأن خيار البحر هذا يعيش في بيئات قاسية، فإن أقدامه ومخالبه تتعرض لمعدلات عالية من الإصابة والفقدان، لذلك زود التطور هذه المواقع بقدرة عالية جدًا على التجدد.
بينما يمكن لخيار البحر تجديد هذه الأجزاء بسهولة، إلا أنه لا يمتلك تجديدًا كاملًا للجسم مثل الديدان المفلطحة وبعض نجوم البحر. قطعها المبتورة لا تنمو لتكون خيار بحر جديد. لكن اتضح أنها لا تموت أيضًا.
قالت جوبسون: "لم ننطلق للعثور على أنسجة خالدة. مختبرنا يركز على خيار البحر، وقد استُخدم هذا النوع في دراسات أخرى. لاحظت إحدى المتعاونات معي بالصدفة أن أنسجته المبتورة استمرت في الحياة، وبدا أنها تلتئم وتنجو دون أن تفعل أي شيء خاص لإبقائها على قيد الحياة. كان اكتشافًا صدفويًا".
تحول هذا الاكتشاف الصدفوي إلى تجربة منظمة طويلة الأمد. أخذ الباحثون أقدامًا أنبوبية مستأصلة، ومجموعات من الأقدام الأنبوبية تسمى أمبولاكرا، ومخالب من P. fabricii ووجدوا أن جميعها نجا عندما وُضع في مياه بحر طبيعية غير معقمة.
قالت جوبسون: "فحصنا جميعها، لكننا ركزنا بشكل أساسي على الأقدام الأنبوبية". عندما قُطعت الأقدام الأنبوبية، كانت حافة الجرح فوضى من الأنسجة الظهارية أو الضامة المفقودة أو الممزقة. في غضون يومين، بدأت الأجزاء المستأصلة في التخلص من هذا النسيج التالف. داخليًا، اندفع تدفق كبير من الخلايا الجوفية، وهي الخلايا المناعية لخيار البحر، من الأنسجة الضامة الداخلية نحو المنطقة المتضررة، على ما يبدو لتسهيل الدفاع عن الكائن الحي والتجدد.
بحلول اليوم السادس، كان النسيج السليم قد انحنى إلى الداخل، مغلقًا موقع الجرح تمامًا؛ تمت استعادة العضو المبتور إلى حالة العمل إلى حد كبير.
اتضح أن أجزاء LiPfe لم تكن مجرد البقاء على قيد الحياة؛ بل كانت تعيد تنظيم بنيتها بنشاط للتكيف مع الحالة المبتورة الجديدة. أولاً جاء الانكماش. خلال الأسبوع الأول، تقلص النسيج بنحو 23٪ في القطر. مع مرور الوقت، استقر وعكس هذا الاتجاه. بين 60 و 120 يومًا بعد الاستئصال، نمت أجزاء LiPfe مرة أخرى إلى حجمها الأولي، وبعد عام، كانت أكبر بنسبة 12٪ مما كانت عليه عند قطعها لأول مرة من المضيف.
قدم الباحثون هذه الأنسجة كفئة جديدة تمامًا من المواد الحية أطلقوا عليها LiPfe - الأجزاء المستأصلة الخالدة الحية من P. fabricii. ومع مرور الوقت، قدمت LiPfe عرضًا رائعًا.
تشمل الأجزاء الداخلية للقدم الأنبوبية المتصلة بخيار البحر مزيجًا من الأنسجة الظهارية والضامة والضفيرة العصبية والأنسجة العضلية والتجويف الداخلي. لكن الأجزاء المستأصلة المنفصلة شرعت في تفكيك أجزاء من نفسها لم تعد مفيدة. الأنسجة العضلية، التي شكلت في البداية 17٪ من الجزء المستأصل، تم غزوها تدريجيًا بواسطة الخلايا الجوفية التي فتت العضلات إلى قطع صغيرة ودمرت تنظيمها. بعد 180 يومًا، اختفى النسيج العضلي والتجويف تمامًا من الجزء المستأصل.
في مكانها، توسع النسيج الضام ليصبح الهيكل السائد. بدأت ألياف الكولاجين بداخله في التجمع معًا، مما أدى إلى تكوين حزم سميكة. مع مرور الوقت، أصبحت هذه الحزم أكثر تنظيمًا، مما أعطى الأجزاء المستأصلة قوة شد أكبر. بعد عام، كانت أجزاء LiPfe أقوى بنسبة 50٪ من الأقدام الأنبوبية الطازجة.
الوسوم: Psolus fabricii, Sara Jobson, Memorial University of Newfoundland, LiPfe, HeLa Cells, Science Advances