اكتشاف الخلايا المسببة للعيوب الخلقية في قلوب الأجنة

تُعد العيوب الخلقية في القلب «congenital heart defect» من أشهر المشكلات الخلقية شيوعاً في الأطفال، ويمكن أن تحدث في عضلة القلب نفسها أو في الشرايين. وبطبيعة الحال فإن لها توابع مؤثرة في المستويَين العضوي والنفسي، لا على الطفل فحسب، ولكن على عائلته كلها.

وبعض هذه العيوب يحمل أعراضاً بسيطة يمكن التعايش معها، وتتحسن تلقائياً مع تقدم الطفل في العمر، وبعضها الآخر يمكن أن يحمل عواقب صحية وخيمة ويحتاج إلى تصحيح جراحي.

عيوب خَلقية

على الرغم من عدم معرفة الأسباب الأكيدة لحدوث هذه العيوب، فإن إصابة الأم بالسكري سواء من النوع الأول أو النوع الثاني قبل الحمل، تزيد من فرصة حدوثها لأطفالها بنسبة تصل إلى 5 أضعاف الأم غير المصابة، (ولا يُعد السكري الذي يحدث نتيجة للحمل gestational diabetes سبباً في ذلك)، بجانب عديد من العوامل البيئية الأخرى مثل العامل الجيني.

ولعلاج حالات التشوه الخلقي في القلب والأوعية الدموية يجب محاولة معرفة الأسباب لكي يمكن تجنبها.

في أحدث دراسة نُشرت في مجلة «نيتشر لأبحاث أمراض القلب والأوعية الدموية (Nature Cardiovascular Research)» في نهاية شهر نوفمبر (تشرين الثاني) من العام الحالي، توصّل العلماء من معاهد غلادستون بالولايات المتحدة Gladstone Institutes إلى اكتشاف خلايا معينة في قلوب الأجنة الموجودة في رحم السيدات المصابات بمرض السكري، التي كان من المفترض أن تصبح جزءاً من الشريان الأورطي والشريان الرئوي لقلب الأجنة، لديها مستويات عالية من حمض معين «الريتينويك (retinoic)» يغير من خصائص هذه الخلايا ويجعلها تتصرف مثل الخلايا الموجودة في أماكن أخرى من القلب.

أوضح العلماء أن الطريقة التي يتم بها تكوين خلايا الجنين في الفئران والأجنة البشرية، على السواء، تكاد تكون متطابقة (لذلك أُجريت الدراسة على الفئران). وهي عبارة عن استجابة ملايين الخلايا لإشارات كيميائية دقيقة معينة تنبعث كل منها في المكان المناسب والوقت المناسب لتكوين عضلة القلب.

وفي حالة تلقي أي خلايا، مهما قلّ عددها، إشارات كيميائية خاطئة سواء في التوقيت أو المكان، يحدث نمو لخلايا القلب أو الأوعية الدموية القريبة بشكل غير صحيح؛ مما يؤدي إلى عيوب خلقية، والمشكلة أنه نظراً للعدد الهائل من الخلايا وتعقيد تركيبتها يكون من الصعب جداً تحديد الخلية التي حدثت فيها الإشارة الخاطئة والتشوه الخلقي.

سكري الأمهات والأجنة

في محاولة لفهم الكيفية التي يؤثر بها مرض السكري لدى الأمهات على حدوث عيوب خلقية في القلب، قام الباحثون بعمل التجارب على فئران مصابة بمرض السكري، وأيضاً كان لديها ارتفاع لمعدلات حدوث عيوب خلقية سابقة في القلب في نسلها.

وقاموا بجمع أكثر من 30 ألف خلية مختلفة من قلوب الأجنة، ثم بعد ذلك قاموا بتحليل ثلاثي الأبعاد للحمض النووي (DNA)، وكذلك قاموا بقياس مستويات جزيئات mRNA المختلفة في كل خلية على حدة، ومن خلال الشفرة الجينية الموجودة في الخلية، التي تكون عبارة عن بروتينات معينة يمكن تمييز خلية معينة.

وأوضح الباحثون أن مرض السكري يقوم بتغيير الصفات الجينية المميزة لكل خلية، وبالتالي تصبح مختلفة عن بقية الخلايا. وفي وقت الانقسام تعطي نسيجاً مختلفاً وهو ما يحدث عيوباً وظيفية في العضو الذي يحدث فيه الاختلاف ولا يستطيع القيام بوظيفته بشكل جيد. ومثال ذلك العيوب التي تحدث في الجدار الذي يفصل نصف القلب الأيمن عن النصف الأيسر ويؤدي إلى عدم اكتماله وحدوث ثقب يترتب عليه خلل في الدورة الدموية.

وقال الباحثون إن أهمية الدراسة تكمن في أنها يمكن أن تؤدي في المستقبل إلى عمل تدخلات علاجية معينة في هذه الخلايا تقلل من فرصة حدوث التشوهات الخلقية في القلب للأطفال المولودين لأمهات مصابات بالسكري بجانب أنها تمهد الطريق لإجراء أبحاث مماثلة على عديد من العيوب الخلقية الأخرى.

قام الباحثون بدراسة الكيفية التي تتغير بها تركيبة الحمض النووي (DNA) نتيجة لاستخدامها بنشاط مكثف في خلايا الفئران، ووجدوا أكثر من 4000 اختلاف بين الفئران التي تتطور أجنتها بشكل طبيعي وأجنة الفئران لأمهات مصابات بمرض السكري. واللافت للنظر أن 97 في المائة من هذه الاختلافات كانت في مجموعتين فرعيتين من الخلايا؛ إحداهما تنقسم لتكون نسيجاً مهماً جداً في عضلة القلب يفصل بين الشريان الأورطي والشريان الرئوي وبقية غرف القلب الأخرى. والمجموعة الثانية من الخلايا تنقسم لتكون نسيج الوجه وهذه المجموعات الفرعية من الخلايا لها نشاط أعلى من المعتاد في جين معين يُسمى «ALX3» يتحكم في نشاط عديد من الجينات الأخرى.

تبين أن هذه المجموعة الفرعية من الخلايا لديها مستويات نشاط عالية من جزيء حمض «الريتينويك (retinoic)»، الذي يمكن أن يسبب تشوهات خلقية وفي الأغلب توجد مستويات أعلى من حمض «الريتينويك» فقط في الخلايا الموجودة في الجزء السفلي أو الخلفي من المنطقة التي تقوم بتكوين نسيج القلب، ولكن في مرض السكري يمكن أن توجد النسب العالية في المناطق الأمامية التي تنقسم بعد ذلك لتكون الشريانين الرئوي والأورطي.

قال العلماء إن الدراسات السابقة على الرغم من رصدها للمجموعات الفرعية، فإنه لم يتم التعرف عليها على أنها مختلفة عن الخلايا المحيطة بها. لذلك كان من المفاجئ لهم اكتشاف أن تلك الخلايا كانت أكثر حساسية لمرض السكري عند الأمهات سواء من النوع الأول أو الثاني، وتعدّ مسؤولة عن العيوب التي حدثت في أثناء انقسام خلايا الجنين وتكوين الأعضاء، ومنها القلب على وجه التحديد.

• استشاري طب الأطفال