لقد أثار تطور عمليات التكيف للحياة على الأرض حيرة علماء الأحياء ، الذين يعرفون أن التطوير المشترك للأنظمة القلبية الوعائية والرئوية يعد تكيفًا تطوريًا حديثًا للحياة خارج الماء ، أي اقتران وظيفة القلب مع وظيفة تبادل الغازات في الرئة ، واحدة من أحدث الأعضاء التي تطورت في الثدييات ولا شك أنها الأكثر أهمية للحياة الأرضية.
يتضح النضج المنسق لخلايا هذين النظامين أثناء التطور الجنيني ، عندما تبرز خلايا السلف البدائية للرئة في خلايا السلف القلبية البدائية مع تطور العضوين بالتوازي لتشكيل الدورة الدموية للقلب. ومع ذلك ، لا يُعرف الكثير عن الإشارات الجزيئية التي توجه التطور المتزامن وكيف يمكن لخلية سلف مشتركة لكلا الجهازين التأثير على أمراض الأمراض ذات الصلة ، مثل ارتفاع ضغط الدم الرئوي.
حدد فريق بن ، بقيادة إدوارد موريسي ، أستاذ الطب والبيولوجيا الخلوية والتنموية والمدير العلمي لمعهد بن للطب التجديدي ، مجموعة من الخلايا متعددة السلف لأمراض القلب والأوعية الدموية القلبية الرئوية التي أطلقوا عليها اسم CPP ، والتي يمكن تمييزها عن العديد من الخلايا الجنينية المبكرة الأخرى عن طريق التعبير عن جزيء الإشارة المدروس جيدًا ، Wnt2.
يقول موريسي: "إننا نتساءل ما إذا كانت هذه الخلايا السلفية قادرة على توليد القلب والرئة. - توضح بياناتنا أن هناك خلايا Wnt2 إيجابية قبل نمو الرئة وتساعد على تنسيق التطور المشترك للرئة والقلب عن طريق توليد خلايا في كلا الأنسجة. "
لقد أثارت مسألة كيفية تطور الرئة والاتصال بنظام القلب والأوعية الدموية فريق مختبر موريسي لسنوات عديدة. "من الواضح تمامًا لأي شخص درس تشريح معظم الحيوانات الأرضية أن القلب والرئة مرتبطان ارتباطًا وثيقًا. وهذا ينعكس حتى في الطب السريري ، حيث يوجد في العديد من الأماكن ، بما في ذلك مدرسة بيرلمان للطب ، يقول موريسي الذي كان قسم طب القلب والأوعية الدموية يُعرف سابقًا باسم قسم طب القلب والأوعية الدموية.
بدأ مختبر موريسي بحثه بطرح بضعة أسئلة بسيطة: كيف يتطور الرئة والقلب وما هي الإشارات الهامة التي تنظم هذه العملية؟ جاء الاختراق في هذا العمل عندما تميز الفريق بنمط التعبير عن جين Wnt2.
وقال هذا العالم "يتم التعبير عن Wnt2 في مكان فريد من نوعه في الجنين المبكر ، بالضبط بين بداية القلب وأنبوب الأمعاء ، حيث ستنشأ الرئة". سمح هذا للمؤلفين بإنشاء نظام نموذجي في الفئران ، تشبه تشريح القلب الرئوي إلى حد كبير تلك التي لدى البشر ، والتحقيق فيما إذا كانت الخلايا الإيجابية Wnt2 يمكن أن تنسق التنمية المشتركة للقلب والرئة.
من خلال تتبع سلالة الخلية هذه ، أظهروا أن خلايا Wnt2 تولد استنساخات فردية تقوم بدورها بتوليد أنسجة القلب والرئة ، بما في ذلك خلايا عضلية القلب وخلايا الأوعية الدموية مثل العضلات الملساء الوعائية. وهكذا ، اكتشفوا أن CPPs قادرة على توليد الغالبية العظمى من أنواع الخلايا الجنينية المبكرة في القلب والرئة. أظهرت هذه الدراسات أيضًا أن الأنساب الخلوية المختلفة في الرئة مرتبطة ، على سبيل المثال ، أن العضلات الملساء والأوعية الدموية الملساء لها خلية أولية مشتركة في الرئة.
يتم تنظيم تطور CPP من خلال التعبير عن بروتين معروف آخر يسمى "القنفذ" ، وهو مطلوب للتوصيل السليم للأوعية الدموية الرئوية للقلب. تُظهر هذه الدراسات أن "القنفذ" ، والذي يتم التعبير عنه أيضًا بواسطة خلايا السلف الرئوية المبكرة ، يساعد في تعزيز CPP للتمييز إلى مكون العضلات الملساء في الأوعية الدموية الرئوية.
تحدد هذه النتائج عددًا جديدًا من السلفيات القلبية الرئوية المتعددة القوية التي تنسق التطور المشترك للقلب والرئة ، وهو أمر ضروري للتكيف مع الوجود الأرضي. بالإضافة إلى ذلك ، لديهم أيضًا آثار مهمة على الأمراض التي تصيب كلا الجهازين ، مثل ارتفاع ضغط الدم الرئوي ، حيث إنه ليس من الواضح ما إذا كان ارتفاع ضغط الدم الرئوي هو مرض الرئة في المقام الأول أو ما إذا كانت هناك أيضًا عيوب داخلية في القلب أو القلب والأوعية الدموية.
يمكن أن يوفر تحديد مقدرات البرامج القطرية بيانات مهمة عن ارتفاع ضغط الدم الرئوي وغيره من الأمراض عن طريق تحديد خلية السلف المشتركة لكلا الجهازين. ستركز الدراسات المستقبلية على ما إذا كان CPP موجودًا في الجهاز القلبي الرئوي البالغ وما إذا كانت تلعب دورًا في استجابة الرئتين والقلب للإصابة أو المرض.
المصدر: www.DiarioSalud.net
