قد تؤدي عمليات زرع نخاع العظم الصغيرة إلى عكس أعراض مرض الزهايمر

في دراسة حديثة نشرت في Science Advances، استخدم فريق من الباحثين الصينيين نماذج من الفئران لدراسة إمكانية تجديد الجهاز المناعي من خلال زرع نخاع العظم في الفئران الصغيرة. لإبطاء شيخوخة المناعة وربما استخدام ذلك كإستراتيجية علاجية ضد مرض الزهايمر.

يشير المزيد والمزيد من الأبحاث إلى دور خلل الجهاز المناعي في التسبب في مرض الزهايمر. وقد لوحظ أن حوالي 50% من الجينات المرتبطة بمرض الزهايمر، مثل BIN1 (بروتين محول التشفير 1)، وCD33 (ترميز مستضد سطح النخاع الشوكي)، والمستقبلات المعبر عنها على الخلايا النخاعية 2 (TREM2)، تشارك في عمليات الجهاز المناعي.. ص>

يؤدي الانخفاض المرتبط بالعمر في وظيفة الجهاز المناعي إلى انخفاض إنتاج الخلايا المناعية، وانخفاض تنوع الذخيرة المناعية، وتراكم الخلايا المناعية المختلة - وهي ظاهرة تعرف باسم الشيخوخة المناعية. يُعتقد أن الشيخوخة المناعية هي المحرك للشيخوخة الجهازية، بما في ذلك شيخوخة الدماغ، وتزيد من التعرض للأمراض التنكسية المرتبطة بالعمر مثل مرض الزهايمر. ولذلك، يمكن الافتراض أن تجديد الخلايا المناعية قد يكون له تأثير إيجابي على إبطاء تطور مرض الزهايمر.

في الدراسة الحالية، استخدم الباحثون فئران مصابة بمرض الزهايمر معدلة وراثيا عمرها تسعة أشهر وزرعوا نخاع العظم فيها من فئران أصغر سنا (عمرها شهرين) مصابة بمرض الزهايمر. وفي المجموعة الضابطة، تم زرع نخاع عظمي في الفئران من فئران مماثلة عمرها تسعة أشهر.

اقترح الباحثون أن الخلايا الجذعية المكونة للدم، والتي تؤدي إلى ظهور خلايا مناعية محيطية، في نخاع العظم لدى الفئران الصغيرة قد تجدد الخلايا المناعية المتقدمة في السن وتوفر استراتيجية علاجية محتملة ضد مرض الزهايمر. تم تشخيص خلايا الدم وحيدة النواة (PBMCs) لتحديد التغيرات في التعبير الجيني للخلايا المناعية المحيطية.

تشير الدراسات إلى أن الخلايا اللمفاوية المكونة للدم المحيطية يتم استعادتها بعد حوالي ثلاثة أسابيع من زراعة نخاع العظم. ولذلك افترض الباحثون أن التأثيرات المضادة للزهايمر ستحدث بعد ثلاثة أسابيع، وأجروا اختبارات سلوكية مثل متاهة Y واختبارات المجال المفتوح لتقييم وظائف المخ.

تم تحليل PBMCs لتقييم آثار نخاع العظم القديم والصغير على تكوين الخلايا المناعية في الفئران. تم تحديد نسب الخلايا البائية، والخلايا التائية المساعدة، والخلايا التائية السامة للخلايا، والخلايا الوحيدة، والبلاعم، والخلايا الجذعية، والعدلات، والقاعدات، والخلايا القاتلة الطبيعية.

بالإضافة إلى ذلك، تم إجراء اختبارات مثل بلعمة الأميلويد بيتا وبلعمة الحطام الخلوي لتقييم وظيفة الوحيدات. كانت ملطخة أقسام الدماغ من الفئران الموت الرحيم للتحليل الكيميائي المناعي واختبارات الكيمياء المناعية. تم صبغ أجزاء الدماغ بحثًا عن لويحات الأميلويد بيتا والتنكس العصبي بناءً على موت الخلايا المبرمج للخلايا العصبية وفقدان الخلايا العصبية وانحطاطها.

كما تم استخدام أقسام الدماغ لتحليل حجم الدماغ والنشاف الغربي للكشف عن الأميلويد بيتا وبروتين سلائف الأميلويد الكامل. تم تقييم العوامل الالتهابية مثل الإنترلوكين 10 والإنترفيرون γ وعامل نخر الورم α باستخدام طريقة مقايسة الامتصاص المناعي المرتبط بالإنزيم.

تم استخدام إجمالي حمض الريبونوكلييك (RNA) المستخرج من الخلايا الوحيدة في التفاعل الكمي للنسخ العكسي-سلسلة البلمرة (qRT-PCR)، في حين تم استخدام الخلايا الدبقية الصغيرة لتسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) بكميات كبيرة. بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم بروتينات البلازما باستخدام التحليل اللوني السائل ومطياف الكتلة الترادفي.

تم تحليل بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) على مستوى الخلية الواحدة لتحديد أنواع الخلايا وللتعبير الجيني التفاضلي، وتحليل الشبكة التنظيمية لعامل النسخ، وتقييم الاتصالات الخلوية، وإثراء المسار.

وجدت الدراسة أن زرع نخاع العظم الصغير قلل بشكل كبير من التنكس العصبي، وعبء لوحة الأميلويد والتهاب الأعصاب، وتحسين العجز السلوكي الذي لوحظ في نموذج فأر كبير السن مصاب بمرض الزهايمر. كما ساهمت زيادة تصفية الأميلويد β في تحسين الداء النشواني الدماغي.

أشارت بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي (RNA) للخلية الواحدة إلى استعادة التعبير عن الجينات المختلفة المرتبطة بمرض الزهايمر والشيخوخة في أنواع مختلفة من الخلايا المناعية بعد زرع نخاع العظم الصغير. علاوة على ذلك، كانت مستويات الدورة الدموية للبروتينات الإفرازية المرتبطة بالشيخوخة أقل بعد زرع نخاع العظم.

وجد الباحثون أنه من بين الجينات التي يتم التعبير عنها تفاضليًا والمرتبطة بالشيخوخة، أظهرت جينات خطر الإصابة بمرض الزهايمر أعلى تعبير في الخلايا الوحيدة. نظرًا لأن الخلايا الوحيدة المنتشرة يمكنها إزالة الأميلويد β، فإن ضعف بلعمة الأميلويد β المرتبط بالعمر بواسطة الخلايا الوحيدات قد يؤدي إلى تسريع تكوين البلاك. وبالتالي، فإن تجديد الخلايا الوحيدة مع الخلايا المناعية الأخرى من خلال زراعة نخاع العظم الشاب يمثل استراتيجية علاجية واعدة.

في الختام، تدعم نتائج الدراسة فعالية زرع نخاع العظم الشاب لتجديد الخلايا المناعية الهرمة، مما أدى إلى انخفاض التنكس العصبي في نموذج الفأر المصاب بمرض الزهايمر. أدى تحسين وظيفة الوحيدات إلى زيادة تصفية الأميلويد β وانخفاض الالتهاب العصبي.

تحسن أيضًا العجز السلوكي الذي لوحظ في نموذج الفأر المتقدم في السن المصاب بمرض الزهايمر بعد زرع نخاع العظم من الفئران الصغيرة. وتشير هذه النتائج مجتمعة إلى أن زراعة نخاع العظم في الشباب هي استراتيجية واعدة لعلاج مرض الزهايمر.