رؤى فائقة البنية وكيميائية نسيجية لرئتي الأكسولوتل في الحالة النيوتينية والحالة المتحولة مع دلائل على تجدد الرئة

لماذا تهمنا رئة سمندل

الأكسولوتلات هي سمندلات غير اعتيادية قادرة على إعادة نمو الأجزاء المفقودة من أجسامها، وتثير قدراتها على الإصلاح اهتمام العلماء الذين يطمحون لتحسين شفاء البشر. تطرح هذه الدراسة سؤالاً بسيطاً ذو تبعات واسعة: كيف تتغير رئتا الأكسولوتل عندما ينتقل الحيوان من الحياة المائية إلى الحياة على اليابسة، وماذا تكشف هذه التغيّرات عن نوعية النسيج الرئوي القابل للتعافي بعد الإصابة؟

مرحلتان حياتيتان، تصميمان رئويان

تبقى الأكسولوتلات عادة في شكل شاب يشبه الطفولة، تتنفس في الغالب عبر الخياشيم بينما تستخدم رئاتها أيضاً. وبإضافة هرمون الغدة الدرقية يمكن دفعها إلى شكل متكيّف للعيش على اليابسة يعتمد أكثر على التنفّس الهوائي. قارن الباحثون رئات ثلاث حيوانات "عايشة في الماء" وثلاث حيوانات معالجة بالهرمون "جاهزة للأرض". تحت المجهر، كانت رئات المجموعتين مبنية حول فراغ هوائي مركزي مقسّم بطيّات عديدة، على عكس الممرّات الهوائية الشجرية لدى الثدييات. لكن وُجدت اختلافات واضحة في سمك وتركيب الجدران الدقيقة التي تفصل الهواء عن الدم.

من جدران سميكة وصلبة إلى جيوب هوائية مرنة

في الأكسولوتلات العايشة في الماء، كانت الجدران المحيطة بالمساحات الهوائية سميكة والمساحات المفتوحة ضيقة، مع ترسبات كثيفة من الكولاجين، وهو بروتين بنيوي يضيف صلابة. بعد التحول، رُقّت تلك الجدران واتسعت المساحات الهوائية، بينما أظهر النسيج الداعم المزيد من الألياف المرنة القابلة للتمدد والارتداد. يشير هذا التحول من دعم غني بالكولاجين إلى دعم أكثر مرونة إلى أن الرئة تصبح أنسب للتوسع والانكماش المتكرر اللازم للتنفس بالهواء على اليابسة.

خلايا رئوية متخصصة تعيد توزيع وظائفها

ركز الفريق أيضاً على الخلايا المبطنّة للمساحات الهوائية. في الثدييات هناك نوعان رئيسيان من هذه الخلايا، أما في الأكسولوتل فتمتزج هذه الميزات بطريقة أكثر مرونة. باستخدام مجاهر إلكترونية قوية، وجد الباحثون خلايا ذات نتوءات سطحية صغيرة ونوى دائرية تحتوي أجساماً صفائحية، وهي هياكل شبيهة بالحقائب تخزن السورفكتانت، المادة التي تخفض التوتر السطحي داخل الرئة. في الأكسولوتلات العايشة في الماء، حتى بعض الخلايا المهدبة في الممرات الهوائية الصغيرة حملت هذه الحُزم السورفكتانتية. بعد التحول، لم تعد الخلايا المهدبة تحتوي على الأجسام الصفيحية، بينما أظهرت خلايا سطح الرئة المجاورة تراكيب سورفكتانت أكثر نضجاً وحاجزاً بين الهواء والدم أكثر تصقُّلاً، ما يقترب بمظهره من رئات الثدييات.

خلايا داعمة قد تساعد في الإصلاح

داخل النسيج بين الفراغات الهوائية، حدّد العلماء خلايا شبيهة بالليبوفيبروبلاست الوسيط في كلتا المرحلتين الحياتيّتين. خزنّت هذه الخلايا قطرات دهنية وكانت تقع قريبة من الخلايا المنتجة للسورفكتانت. في حيوانات أخرى، يُعتقد أن خلايا مشابهة تزوّد المواد الأولية للسورفكتانت وقد تعمل أيضاً كخلايا شبيهة بالجذعية أثناء نمو الرئة وإصلاحها. حقيقة استمرار وجود هذه الخلايا في كلٍ من الأكسولوتلات العايشة في الماء والجاهزة للأرض يفتح احتمال أن تساهم في قدرة الحيوان اللافتة على تجديد نسيج الرئة بعد الإصابة.

دلائل على نضوج وإعادة تشكيل النسيج

لتتبع كيف ينضج غطاء سطح الرئة، صبغ الفريق الأنسجة لبروتين بنيوي يُدعى سايتوكراتين 7، الذي يظهر عندما تتحوّل بعض الخلايا الجذعية إلى خلايا بطانية مكتملة التكوين. كان هذا العلام مرئياً بشكل ضئيل في رئات الحيوانات المائية لكنه ظهر بمستويات منخفضة في رئات الجاهزة للأرض، ملمِّحاً إلى أن التحوّل يدفع هذه الخلايا نحو حالة أكثر تخصصاً. إلى جانب التغير في النسيج الضام وإعادة تنظيم خلايا إنتاج السورفكتانت، يرسم هذا النمط صورة رئة قادرة على إعادة تشكيل نفسها استجابةً لإشارات هرمونية.

ماذا يعني هذا لبحوث إصلاح الرئة المستقبلية

بمتابعة كيف تعيد رئات الأكسولوتل تشكيل نفسها عندما ينتقل الحيوان من الماء إلى الأرض، تحدد هذه الدراسة تصميم رئوي يبقى قابلاً للتكيّف وفي الوقت نفسه وظيفياً. تتخلى الجدران السميكة الغنية بالكولاجين لتفسح المجال لنسيج أرق قابل للتمدد، تُعيد أنواع الخلايا توزيع أدوارها في تعاملها مع السورفكتانت، وتبقى خلايا داعمة ذات إمكانات إصلاحية في مكانها. وعلى الرغم من أن رئات الأكسولوتل لا تطابق تماماً رئات البشر، فإن فهم كيف تبقى مرنة وجاهزة للإصلاح قد يوجّه جهوداً مستقبلية لتشجيع شفاء أفضل في رئات البشر المصابة.

الاستشهاد: Güneş, A., Gürgen, D.G., Kaplan, A.A. et al. Ultrastructural and histochemical insights into neotenic and metamorphic axolotl lungs with clues to pulmonary regeneration. Sci Rep 16, 15077 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45215-8

الكلمات المفتاحية: أكسولوتل, تجدد الرئة, التحوّل, السورفكتانت, ألياف مرنة