خلايا الإبينديموجلِيا حاسمة لتجدد القشرة في الأكسولوتل

كيف تعيد بعض الحيوانات بناء أدمغتها وحبالها الشوكية

يعلم معظم الناس أن العظم المكسور يمكن أن يلتئم، لكن قلة يدركون أن بعض الحيوانات قادرة على إعادة بناء أجزاء أكثر تعقيدًا من الجسم، بما في ذلك أجزاء من الدماغ والحبل الشوكي. تفحص هذه الدراسة الأكسولوتل، سمندل مشهور بإعادة نمو الأطراف، وتطرح سؤالًا لافتًا: ما الخلايا المحددة التي تسمح له بإصلاح الجهاز العصبي المركزي — وهل يمكننا تحويل هذه المعرفة إلى أداة لدراسة التجدد بتفصيل؟

السمندل الذي يرفض التكوّن الندبي

يمكن للأكسولوتلات إعادة نمو الأطراف المفقودة والذيل، وحتى أجزاء كبيرة من الدماغ والحبل الشوكي. بدلاً من تكوين ندوب دائمة، تعيد أنسجتهم تنظيم نفسها وإعادة البناء. لكن التجدد ليس سحرًا: فهو يعتمد على أنواع خلايا محددة تتولى وظائف معينة. في الدماغ والحبل الشوكي، يلعب نوع من خلايا الدعم دورًا رئيسيًا تُسمى خلايا الإبينديموجلِيا. تبطن هذه الخلايا الفراغات المملوءة بالسوائل وتساعد عادة في الحفاظ على الجهاز العصبي. اشتبه الباحثون بأنها قد تعمل أيضًا كخلايا جذعية، مكونة خلايا عصبية جديدة بعد الإصابة. حتى الآن، لم تكن هناك وسيلة دقيقة لإزالة هذه الخلايا فقط في الأكسولوتل الحي لاختبار مدى أهميتها تحديدًا.

مفتاح وراثي لإزالة خلايا مختارة

استعرت المجموعة خدعة بكتيرية ذكية لتطبيقها على الأكسولوتل. هندس العلماء حيوانات بحيث تنتج أنواع خلوية معينة إنزيمًا يُسمى نيتروريدكتيز. بمفرده، يكون الإنزيم غير ضار. لكن عندما يُغمر الأكسولوتل بمركب "برو-دواء" مطابق، يحوّل الإنزيم هذا المركب إلى سم — ولكن فقط داخل الخلايا المميزة، فَيُقْتَلون بينما تبقى الخلايا المجاورة سليمة. بربط الإنزيم بمفاتيح وراثية تُفعَّل فقط في خلايا مختارة، تمكن الفريق من محو تلك الخلايا انتقائيًا عند الطلب. أنشأوا عدة سلالات أكسولوتل: بعضها كانت خلايا الإبينديموجلِيا فيه تتوهج باللون الأحمر وتعبّر عن الإنزيم، وأخرى كانت بها نيوترونات قشرية محددة تفعل الشيء نفسه.

إثبات أي الخلايا فعلاً تعيد بناء الجهاز العصبي

مع وجود هذا النظام، طرح الباحثون السؤال عمّا يحدث إذا أُزيلت خلايا الإبينديموجلِيا قبل الإصابة. باستخدام دواء محسّن، استطاعوا القضاء تقريبًا على هذه الخلايا في الحبل الشوكي والتيلينسيفالون (الجزء الأمامي من الدماغ)، دون الإضرار بخلايا الدعم المحيطة أو خلايا جذع العضلات. عندما أصابوا الحبل الشوكي أو الدماغ بعد ذلك، فشل التجدد ببساطة. لم ينمُ الحبل الشوكي ليصل إلى الذيل، وامتلأت إصابة الدماغ بنسيج يشبه الندبة بدلًا من خلايا عصبية جديدة، واشتد غياب الطفرة المعتادة للخلايا المنقسمة عند موقع الجرح إلى حدّ كبير. في حيوانات "الطرائد" المزروعة، حيث حملت أنسجة المتبرِّع فقط الخلايا الحساسة، كان حذف خلايا الإبينديموجلِيا في تلك المنطقة وحدها كافيًا لمانع الإصلاح المحلي. تُظهر هذه التجارب أن هذه الخلايا ليست مفيدة فحسب — بل هي المصدر الرئيسي، وربما الوحيد، للخلايا العصبية الجديدة بعد الإصابة في الجهاز العصبي المركزي للأكسولوتل.

محو وإعادة بناء القشرة

بعد ذلك توجه العلماء إلى خسارة واسعة النطاق للخلايا العصبية، مماثلة لما يحدث في الأمراض التنكسية العصبية. كانت المحاولات الأولية لإزالة الخلايا العصبية القشرية بالإنزيم الأصلي غير فعالة، فتبنوا نسخة أقوى تُسمى NTR2.0. في الحيوانات المهندسة للتعبير عن هذا الإنزيم الأقوى فقط في خلايا قشرية مختارة، قضت معالجة قصيرة على أكثر من 95 في المئة من تلك الخلايا العصبية. رُقّقت الطبقة الخارجية من الدماغ بشكل كبير، وفقدت الحيوانات مؤقتًا قدرة البلع الطبيعي للطعام. واللافت أنه خلال الأسابيع والأشهر التالية، ظهرت خلايا عصبية جديدة في نفس منطقة الدماغ، ناشئة من خلايا الإبينديموجلِيا المتبقية. من خلال وسم الخلايا المولودة في أوقات مختلفة، أظهر الباحثون أن هذه الخلايا العصبية الجديدة استقرت في نمط منظم "من الخارج إلى الداخل"، ما يتطابق مع طريقة بناء قشرة الأكسولوتل أثناء التطور. استعيدت العديد من الأنواع الفرعية العصبية المميزة، وتَعافى السلوك مع إعادة بناء النسيج.

صندوق أدوات متعدد الاستخدامات لأبحاث التجدد المستقبلية

لجعل منهجهم مفيدًا على نطاق واسع، أنشأ الفريق أيضًا سلالة وراثية مرنة يمكن فيها تفعيل الإنزيم السام فقط في الخلايا التي تعبّر عن جين "كري" منفصل. وبما أن العديد من سلالات الأكسولوتل موجودة بالفعل مع وجود كري نشط في أنسجة مختلفة، فإن تزاوجها مع هذه السلالة الجديدة سيسمح للباحثين بحذف أي نوع خلوي تقريبًا بعلاج دوائي بسيط. بعبارة بسيطة، تثبت هذه الدراسة أن مجموع خلايا الدعم الواحد يكمن وراء قدرة الأكسولوتل على إعادة بناء الدماغ والحبل الشوكي، وتقدم مفتاح تشغيل/إيقاف دقيقًا لإزالة خلايا محددة. سيساعد هذا المزيج العلماء على تفكيك كيفية تجدد الأنسجة المعقدة وقد يؤثر في نهاية المطاف على استراتيجيات إقناع أنسجة بشرية أكثر محدودية بإصلاح نفسها.

الاستشهاد: Fu, S., Zeng, YY., Peng, C. et al. Ependymoglial cells are critical for cortex regeneration in axolotls. Nat Commun 17, 1827 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68538-6

الكلمات المفتاحية: تجدد الأكسولوتل, إصلاح الدماغ, إصلاح الحبل الشوكي, خلايا دِبقية شبيهة بالخلايا الجذعية, استئصال خلوي موجه