نجح باحثون بجامعة أوميا في تصوير عضو بشري كامل، وهو البنكرياس، بدقة مجهرية، ومن خلال تلوين أنواع مختلفة من الخلايا بالأجسام المضادة ثم استخدام تقنيات التصوير البصري ثلاثي الأبعاد لدراسة العضو بأكمله.

توفر البيانات التي توصل إليها الباحثون صورة جديدة جزئيًا للبنكرياس، وفقا لما ذكره موقع ميديكال إكسبريس.

قد تكون النتائج ذات أهمية كبيرة لأبحاث مرض السكري، خاصة عند تطوير أشكال جديدة مختلفة من العلاج.

البنكرياس

يعد البنكرياس عضوًا رئيسيًا في تطور مرض السكري، وهو المرض الذي يصيب اليوم أكثر من نصف مليار شخص.

تحتوي على الملايين من مجموعات الخلايا الصغيرة، ما يسمى بجزر لانجرهانس، والتي تعمل على تنظيم مستويات السكر في الدم في الجسم.

تحتوي الجزر بشكل رئيسي على خلايا بيتا وخلايا ألفا التي تنتج هرمونات الأنسولين والجلوكاجون، على التوالي.

يتم إفراز الأنسولين في مجرى الدم ويعمل كمفتاح لفتح خلايا الجسم حتى تتمكن من تناول السكر (الجلوكوز) بعد تناول الوجبة، وهو الشكل الرئيسي للطاقة التي يستخدمها الجسم. يقوم الجلوكاجون بدوره بإطلاق مخازن الجلوكوز عندما نحتاج إلى إمدادات الطاقة.

يتواصل هذان النوعان من الخلايا أيضًا بشكل مباشر مع بعضهما البعض لتحسين مستوى الجلوكوز الصحيح في الجسم.

يقول أولف ألغرين، الأستاذ في قسم البيولوجيا الطبية والتحويلية: "تم اكتشاف كل من خلايا الأنسولين والجلوكاجون منذ أكثر من مائة عام، وكان يُعتقد منذ فترة طويلة أن الجزر يجب أن تحتوي على كلا النوعين من الخلايا لتشكل وحدة تعمل بكامل طاقتها".

نظرًا لأن جزر لانجرهانس لا تشكل سوى نسبة صغيرة من البنكرياس، على الرغم من وجودها بأعداد كبيرة، فقد كان من الصعب جدًا دراستها تاريخيًا داخل البنكرياس مباشرة. في معظم الحالات، كان على الباحثين دراسة أقسام الأنسجة التي توفر فقط صورة ثنائية الأبعاد لجزء صغير جدًا من العضو.

الآن، استخدم باحثو أوميا تقنيات بصرية ثلاثية الأبعاد يمكن من خلالها تمييز أنواع مختلفة من الخلايا بأجسام مضادة ذات ألوان فلورية.

العضو بأكمله بدقة مجهرية

وقال ألغرين: "من خلال تقسيم العضو بأكمله إلى أجزاء أصغر، فإننا نمكن الأجسام المضادة من الوصول إلى المكان الذي تريد الذهاب إليه، وبما أننا نعرف من أين تأتي كل قطعة، فيمكننا بعد ذلك، بعد مسح الأجزاء المختلفة بشكل فردي، وإعادة تجميع البنكرياس بأكمله مرة أخرى باستخدام يسمح لنا هذا بإجراء عدد كبير من الحسابات ودراسة أنواع الخلايا الموجودة، بالإضافة إلى مكان تواجدها في الفضاء ثلاثي الأبعاد، حيث أننا نعرف الإحداثيات ثلاثية الأبعاد وحجمها وشكلها والمعلمات الأخرى لكل منها".

بالإضافة إلى البيانات الجديدة حول كيفية توزيع الخلايا المنتجة للأنسولين في البنكرياس، أظهر الباحثون الآن أن الخلايا المنتجة للجلوكاجون غير موجودة في ما يصل إلى 50% من جزر لانجرهانس التي تحتوي على خلايا الأنسولين. وهذا يتعارض مع ما كان يُعتقد سابقًا، حيث كان يُعتقد أن الجزر الصغيرة تحتوي على كل من أنواع الخلايا التي تعبر عن الأنسولين والجلوكاجون في نفس الجزيرة.

وأضاف ألغرين: "لقد كانت هذه مفاجأة لنا، وأعتقد أن هذه النتائج قد تكون ذات أهمية كبيرة لأبحاث مرض السكري. أولا، تظهر أن الجزر لديها تكوين أو خلوية غير متساوية بكثير، مما كان يعتقد سابقا. وقد يعني هذا أن الجزر الصغيرة قد تكون التركيبات المختلفة متخصصة خصيصًا للاستجابة لإشارات مختلفة و/أو العمل في بيئات أيضية مختلفة، بالطبع، نريد حقًا اكتشاف ذلك".

وتابع: "ثانيًا، يتم إجراء قدر كبير من الأبحاث في مجال مرض السكري على جزر لانجرهانس المعزولة من متبرعين متوفين. وبما أننا نظهر أيضًا أن هذا التركيب غير المتساوي يرتبط إلى حد كبير بحجم الجزيرة، فهذا يعني أن نتائج مثل هذه التجارب قد لا تعكس بشكل كامل كيف يتم تركيب الجزر وعملها في البنكرياس الحي، وقد يكون هذا مهمًا لكل شيء بدءًا من عمليات زرع الجزر في مرض السكري من النوع الأول إلى الدراسات التي تحاول إنتاج جزر لانجرهانس من الخلايا الجذعية".

أساس الدراسات المستقبلية

سيواصل فريق البحث الآن العمل لمعرفة ما إذا كان من الممكن استخدام أساليبهم لتحديد ما إذا كانت أنواع الخلايا الأخرى في البنكرياس تساهم أيضًا في تكوين الجزر بطريقة لم تكن معروفة من قبل. بالإضافة إلى ذلك، سيقومون بدراسة ما إذا كان يبدو مشابهًا في نماذج الفئران، مما قد يؤثر على استخدام الفئران لأبحاث مرض السكري قبل السريرية.

وقال ألغرين: "إن الأساليب والبيانات التي ننشرها الآن ستكون قادرة على تشكيل أساس مهم للدراسات المستقبلية للمواد البشرية من أجل فهم أفضل لما يحدث في البنكرياس في تطور مرض السكري من النوع الأول والنوع الثاني، ولكن أيضًا لأمراض مثل سرطان البنكرياس".