يشير توطُّن الخلايا الجذعية إلى العملية التي تهاجر بها الخلايا الجذعية إلى نسيج أو عضو محدد وتستقر أو تنغرس فيه بعد الزرع أو التسريب. وهو جانب بالغ الأهمية في العلاج بالخلايا الجذعية، ولا سيما في زرع الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم (HSCT)، الذي يُستخدم عادةً لعلاج أنواع معينة من السرطان، مثل ابيضاض الدم واللمفوما، إلى جانب أمراض أخرى.
تشارك عدة عوامل في عملية استهداف الخلايا الجذعية لمواضعها:
- الانجذاب الكيميائي: هو حركة الخلايا استجابةً لإشارات كيميائية محددة. وفي سياق توطّن الخلايا الجذعية، يُعد الفراكتالكين والكيموكينات الجزيئات الأساسية التي توجه الخلايا الجذعية إلى موضعها المطلوب. فعلى سبيل المثال، يؤدي العامل المشتق من الخلايا السدوية 1 (SDF-1) ومستقبله CXCR4 دورًا حاسمًا في توطّن الخلايا الجذعية المكوِّنة للدم في نخاع العظم.
- جزيئات الالتصاق: عندما تقترب الخلايا الجذعية من النسيج المستهدف، يجب أن تلتصق بالخلايا الموضعية والمصفوفة خارج الخلوية. وتُسهّل هذا الالتصاق جزيئات مختلفة، مثل الإنتغرينات والسيليكتينات والكادهيرينات.
- تحلل المصفوفة خارج الخلوية (ECM): لاختراق الأنسجة والعثور على موضعها الملائم، قد تحتاج الخلايا الجذعية إلى تفكيك مكونات ECM. وتساعد إنزيمات مثل إنزيمات البروتياز المعدنية للمصفوفة (MMPs) في هذه العملية.
- كفاءة الاستهداف: لا تصل جميع الخلايا الجذعية المزروعة إلى الموقع المطلوب. وقد تتأثر الكفاءة بعوامل مختلفة، منها عمر المتبرع والمتلقي وحالتهما الصحية، وطريقة جمع الخلايا الجذعية ومصدرها، ونظام التهيئة قبل الزرع، وعوامل أخرى.
تعزيز عملية استهداف الخلايا الجذعية لموضعها: نظرًا إلى أهمية وصول الخلايا الجذعية إلى موضعها في نتائج الزرع، يواصل الباحثون البحث عن سبل لتعزيز هذه العملية. وقد تشمل استراتيجيات التعزيز ما يلي:
- تهيئة الخلايا الجذعية: يتضمن ذلك معالجة الخلايا الجذعية قبل الزرع بعوامل تزيد قدرتها على الاستيطان، مثل بعض السيتوكينات.
- تعديل بيئة النسيج المستهدف: قد يعني ذلك التحكم في مستويات الكيموكينات داخل النسيج المستهدف لجعله أكثر جذبًا للخلايا الجذعية.
- هندسة الخلايا الجذعية MSC: يمكن استخدام تقنيات مثل العلاج الجيني لزيادة التعبير عن بعض المستقبلات على الخلايا الجذعية، بهدف زيادة استجابتها للكيموكينات.
الاستيطان هو مصطلح آخر يُستخدم لوصف هجرة الخلايا الجذعية عبر الدم المحيطي ومن خلال كامل شبكة الأوعية البطانية إلى أعضاء مختلفة في الجسم.
عملية التوجّه والهجرة | VIDEO
تتمثل المشكلة المستمرة في مجال العلاجات القائمة على الخلايا في إيصال الخلايا إلى موضع الضرر، وهي عملية تُسمى «الاستيطان». وتتأثر الفعالية العلاجية للخلايا الجذعية المتوسطة بدرجة كبيرة بقدرتها على إنتاج عوامل تجاور خلوية أو مجاورة للخلايا تعزز التجدد من الخلايا الذاتية المنشأ (الجذعية). ولكي تتحقق تأثيرات التجاور الخلوي، يجب أن تهاجر الخلايا الجذعية المتوسطة إلى الأعضاء المصابة، مثل الكبد، أو أن تُستقطب إلى خلايا الكلى. ويتحدد الاستيطان والهجرة إلى النسيج المتضرر بعوامل عديدة، منها معدل المرور، وعمر المريض، وكمية نظام التوصيل، ووسط نمو المزارع الخلوية، والخلايا الجذعية البالغة نفسها، إلى جانب عوامل أخرى.[1]
يستخدم مركز التجديد في Thailand خلايا خيفية وذاتية في العلاجات التي تتطلب توجيهًا نشطًا. ويُعرف هذا الإجراء على نحو أفضل باسم الاستيطان. ويشكّل استيطان الخلايا أو هجرتها الأساس الجوهري لعمليات زرع الخلايا الجذعية الحديثة. وبالمثل، تشتد الحاجة إلى آلية استيطان الخلايا لبذر الخلايا السلفية خلال مرحلة النمو.[2]
للاستيطان تأثير فسيولوجي مباشر في الاستتباب لدى البالغين. وقد تتعزز هذه الحالة أيضًا أثناء الإجهاد، مما يؤدي إلى استقطاب الكريات البيضاء خلال تعبئة الخلايا الجذعية. ويُعد الاستيطان والهجرة الخلوية إجراءً موحدًا قابلًا للقياس، ويُستدل عليه بما يلي:
- SDF1 أو المتغير المشتق من السدى 1
- SPGF – عوامل نمو خاصة بالخلايا
- SCF أو عوامل نمو الخلايا الجذعية
- تنشيط المستضد المرتبط بوظيفة الخلايا اللمفاوية 1 (LFA1)
- مستضد VLA 4/5
- CD44
- إعادة ترتيب الهيكل الخلوي
- MT1
- MMP أو تنشيط إنزيمات ميتالوبروتيناز المصفوفة
- الإفراز المستمر لـMMP 2/9
يعقب التصاق الخلية السلفية بالخلية البطانية في الجيوب الوعائية تحت تدفق الدم انتقالٌ عبر البطانة من خلال البطانة المادية وECM أو المصفوفة خارج الخلوية. وتُكمل الخلايا الجذعية المحقونة رحلة توطّنها بترسيخ مواضعها المتخصصة في منطقة باطنة العظم والمناطق المحيطة بالشرايين.[3]
توجد الخلايا الجذعية المكوّنة للدم في نخاع العظم، لكن يمكن دفعها إلى مجرى الدم كي تجد طريقها إلى الخلايا المتضررة. ويُعرف هذا التفاعل التلقائي باسم التعبئة، ويُستخدم سريريًا في علاجاتنا للمساعدة على جمع أعداد كبيرة من الخلايا البالغة لزراعتها.
المراجع السريرية المنشورة
[1] ^ S.L. سينيفيراتني، A.P. بلاك، إل. جونز، A.S. بيلي، G.S. أوغ، دور الخلايا التائية المتجهة إلى الجلد في التهاب الجلد التأتبي الخارجي، QJM: مجلة دولية للطب، المجلد 100، العدد 1، يناير 2007، الصفحات 19–27، https://doi.org/10.1093/qjmed/hcl132
[2] ^ Chavakis E، Urbich C، Dimmeler S. توجّه الخلايا السلفية وتطعيمها: شرط أساسي للعلاج الخلوي. J Mol Cell Cardiol. 2008؛45(4):514–22. https://doi.org/10.1016/j.yjmcc.2008.01.004.e
[3] ^ شيبا واي، تاكاهاشي إم، هاتا تي، موراياما إتش، موريموتو إتش، إيسي إتش، ناغاساوا تي، إيكيدا يو. يعزز تحفيز نخاع العظم بـCXCR4 عن طريق الاستزراع تكوّن الأوعية الدموية العلاجي. Cardiovasc Res. 2009؛81(1):169–77. https://doi.org/10.1093/cvr/cvn247
