توصل باحثون إلى مسار جزيئي يعرف باسم "STING" يؤدي دوراً محورياً في التغيرات التي تصيب نخاع العظم في الشيخوخة، إذ يسهم تنشيطه في زيادة الالتهاب وإضعاف الخلايا الجذعية المسؤولة عن تجديد العظام وإصلاح الأنسجة التالفة.
وأظهرت نتائج تجارب على الفئران وتحليل تفاعلات بين أنواع مختلفة من خلايا نخاع العظم، آلية جزيئية تربط بين تراكم الخلايا الدهنية داخل نخاع العظم؛ وزيادة الالتهابات وتراجع قدرة الجسم على تكوين أنسجة عظمية جديدة مع التقدم في العمر، في نتائج قد تمهد لتطوير علاج يستهدف الأسباب الخلوية لهشاشة العظام.
وأفادت الدراسة التي نشرتها دورية Advanced Science بإمكانية استهداف هذا المسار للحد من تدهور صحة الهيكل العظمي المرتبط بالعمر.
وتعد هشاشة العظام من المشكلات الصحية الشائعة لدى كبار السن، إذ تتراجع كثافة العظام وتتدهور بنيتها الداخلية تدريجياً، ما يجعلها أكثر عرضة للكسور، وتحدث هذه التغيرات نتيجة اختلال التوازن بين عمليات بناء العظام الجديدة وإزالة الأنسجة القديمة.
وركز الباحثون على مسار "STING"، وهو أحد مكونات جهاز المناعة ويساعد الجسم على الاستجابة للعدوى والإشارات الناتجة عن تلف الخلايا والإجهاد الخلوي، لكن هذا المسار قد يسهم أيضاً في حدوث أضرار عندما يصبح نشاطه الالتهابي مفرطاً أو مستمراً.
أظهرت النتائج أن نشاط "STING" يرتفع مع التقدم في العمر داخل خلايا مناعية تسمى "البلاعم الموجودة في نخاع العظم"، وهي خلايا تتولى التخلص من مسببات الأمراض والمكونات الخلوية التالفة، لكنها تستطيع أيضاً إطلاق إشارات التهابية تؤثر في الخلايا المحيطة.
ولفهم تأثير هذا النشاط، استخدم الباحثون مجموعة فئران تفتقر إلى بروتين "STING" في خلايا نخاع العظم، وقارنوا التغيرات التي طرأت على كثافة عظامها خلال مراحل عمرية مختلفة.
وكشفت التجارب عن نتيجة غير متوقعة، إذ أظهرت الفئران الصغيرة التي تفتقر إلى البروتين انخفاضاً في كثافة العظام، بينما تمتعت الفئران الأكبر سناً بحماية نسبية من فقدان العظام المرتبط بالشيخوخة، ما يشير إلى اختلاف وظائف المسار بحسب العمر.
وانتقل الباحثون إلى تحديد العوامل المسؤولة عن زيادة نشاط "STING" مع الشيخوخة، وركزوا على الخلايا الدهنية الموجودة داخل نخاع العظم، والتي تتراكم بصورة متزايدة مع التقدم في العمر وتفرز بروتينات وإشارات كيميائية تؤثر في الخلايا المحيطة.
وعزل الباحثون خلايا دهنية من نخاع عظام فئران مسنة، ثم وضعها في مزارع مشتركة مع خلايا مناعية مأخوذة من فئران صغيرة السن، وأظهرت التجارب أن الخلايا الدهنية المسنة حفزت نشاط "STING" داخل الخلايا المناعية الشابة.
وحدد الباحثون بروتيناً يعرف باسم "DPP4" باعتباره أحد العوامل الرئيسية في هذه العملية، إذ تفرزه الخلايا الدهنية التي دخلت مرحلة الشيخوخة الخلوية، وهي حالة تتوقف فيها الخلايا عن الانقسام الطبيعي وتتغير وظائفها البيولوجية.
وأظهرت النتائج أن بروتين "DPP4" يسهم في تنشيط مسار "STING" داخل الخلايا المناعية، ما يؤدي إلى زيادة الالتهاب وتهيئة ظروف غير ملائمة لتجديد العظام والحفاظ على كثافتها.
ولم يتوقف التأثير عند الالتهاب، إذ وجد الباحثون أن تنشيط "STING" يرتبط بانخفاض مستويات جزيء يعرف باسم "NAD+"، وهو مركب أساسي يشارك في إنتاج الطاقة وإصلاح الحمض النووي وتنظيم العمليات الحيوية داخل الخلايا.
وتبين أن انخفاض مستويات هذا الجزيء داخل الخلايا الجذعية الموجودة في نخاع العظم يضعف قدرتها على التحول إلى خلايا بانية للعظام، وهي العملية الضرورية لإنتاج أنسجة عظمية جديدة وتعويض الأجزاء المتضررة.
حدد الباحثون سلسلة من التفاعلات تبدأ بالخلايا الدهنية المسنة التي تفرز بروتين "DPP4"، ثم تنشيط "STING" في الخلايا المناعية، وما يصاحبه من التهاب وانخفاض في مستويات "NAD+"، وصولاً إلى تراجع قدرة الخلايا الجذعية على تكوين العظام.
وبحسب الباحثين فإن النتائج تضع مسار "STING" في البلاعم الموجودة داخل نخاع العظم باعتباره مركزاً محورياً للتفاعل بين الخلايا، ما يجعله هدفاً محتملاً لتطوير طرق تدخل علاجي تستهدف التغيرات المعقدة المصاحبة لشيخوخة الهيكل العظمي.
لكن الباحثين لم يثبتوا حتى الآن أن تثبيط "STING" أو استهداف "DPP4" يستطيع علاج هشاشة العظام لدى البشر، كما أن النتائج المستخلصة من التجارب الحيوانية والمزارع الخلوية تحتاج إلى اختبارات إضافية لتحديد مدى انطباقها على الإنسان.
وتكتسب هذه التحفظات أهمية خاصة لأن "STING" يشارك في وظائف مناعية أساسية، ولأن غيابه أدى إلى انخفاض كثافة العظام لدى الفئران الصغيرة، ما يشير إلى أن تعطيل نشاطه بصورة شاملة قد يترتب عليه تأثير غير مرغوب.
وتعني النتائج أن مستقبل علاج هشاشة العظام المرتبطة بالشيخوخة قد يعتمد جزئياً على تعديل البيئة الخلوية داخل نخاع العظم، بما يساعد على الحد من الالتهابات الضارة والحفاظ على قدرة الخلايا الجذعية على تجديد الأنسجة، مع تجنب التأثير في الوظائف المناعية الضرورية للجسم.
