هلام مضاد للأكسدة يحافظ على وظيفة الجزر بعد استئصال البنكرياس

نجح باحثون من جامعة نورث وسترن في تطوير مادة حيوية مضادة للأكسدة قد تجعل الحياة في المستقبل أسهل بكثير بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من التهاب البنكرياس المزمن.

النتائج الرئيسية للدراسة

نُشرت الدراسة، التي تحمل عنوان "جزيء سترات متغير الطور يحارب تلف جزر البنكرياس التأكسدي، ويمكّن من زرع الجزر ووظيفتها في الثرب"، في السابع من يونيو في مجلة Science Advances.

قبل أن يستأصل الجراحون البنكرياس من مرضى التهاب البنكرياس المزمن الشديد والمؤلم، يزيلون أولاً مجموعات من الأنسجة المنتجة للأنسولين، تُسمى جزر لانغرهانس، ويزرعونها في الجهاز الوعائي للكبد. الهدف من عملية الزرع هو الحفاظ على قدرة المريض على التحكم في مستويات السكر في الدم دون الحاجة إلى حقن الأنسولين.

للأسف، تُدمّر هذه العملية ما بين 50% و80% من جزر البنكرياس، ويُصاب ثلث المرضى بالسكري بعد العملية. بعد ثلاث سنوات من العملية، يحتاج 70% من المرضى إلى حقن الأنسولين، وهو ما يصاحبه عدد من الآثار الجانبية، مثل زيادة الوزن، وانخفاض سكر الدم، والإرهاق.

نهج جديد لزراعة الأعضاء

في الدراسة الجديدة، زرع العلماء جزر لانغرهانس في الثرب، وهو نسيج دهني كبير ومسطح يبطن الأمعاء، بدلاً من الكبد. ولخلق بيئة دقيقة أكثر ملاءمة للجزر، استخدم الباحثون مادة حيوية مضادة للأكسدة والالتهابات تتحول بسرعة من سائل إلى هلام عند درجة حرارة الجسم.

نتائج التجارب على الحيوانات

في تجارب أُجريت على الفئران والرئيسيات، نجح الجل في منع الإجهاد التأكسدي والتفاعلات الالتهابية، مما حسّن بشكل ملحوظ بقاء الجزر المزروعة ووظائفها. وهذه هي المرة الأولى التي يُستخدم فيها جل مضاد للأكسدة اصطناعي للحفاظ على وظائف الجزر المزروعة.

قال غييرمو أ. أمير، الذي قاد الدراسة: "على الرغم من تحسن زراعة جزر البنكرياس في السنوات الأخيرة، إلا أن النتائج طويلة المدى لا تزال غير مرضية". وأضاف: "تُهيئ مادتنا الاصطناعية الجديدة بيئةً ميكرويةً داعمةً لوظيفة جزر البنكرياس. وفي التجارب على الحيوانات، أثبتت فعاليتها العالية، وأعادت مستويات السكر في الدم إلى وضعها الطبيعي".

مزايا المادة الحيوية الجديدة

وأضافت جاكلين بيرك، المؤلفة الأولى للدراسة: "مع هذا النهج الجديد، نأمل ألا يضطر المرضى بعد الآن إلى الاختيار بين آلام التهاب البنكرياس المزمن ومضاعفات مرض السكري".

الدور والآفاق

بالنسبة للمرضى الذين لا يملكون بنكرياسًا، قد تُشكّل الآثار الجانبية، مثل ضبط مستويات السكر في الدم، تحديًا مدى الحياة. تُساعد جزر لانغرهانس الجسم على الحفاظ على مستوى السكر في الدم. في حال عدم فعالية هذه الجزر، يجب على المرضى مراقبة مستويات السكر في الدم بانتظام وحقن الأنسولين.

قال بيرك: "إن العيش بدون جزر وظيفية يُثقل كاهل المرضى. عليهم أن يتعلموا حساب الكربوهيدرات، وجرعة الأنسولين في الوقت المناسب، ومراقبة مستويات الجلوكوز لديهم باستمرار. هذا يتطلب الكثير من وقتهم وطاقتهم الذهنية".

مشاكل في الطريقة الحالية

لكن للأسف، غالبًا ما يؤدي معيار الرعاية الحالي لجزر البنكرياس إلى نتائج سيئة. بعد جراحة استئصال البنكرياس، يعزل الجراحون جزر البنكرياس ويزرعونها في الكبد عن طريق الوريد البابي. لهذا الإجراء العديد من المضاعفات الشائعة. إذ تتعرض جزر البنكرياس التي تكون على تماس مباشر مع مجرى الدم لاستجابة التهابية، ويموت أكثر من نصفها، وقد تُسبب جزر البنكرياس المزروعة جلطات دموية خطيرة في الكبد. لهذه الأسباب، يبحث الأطباء والباحثون عن موقع بديل للزرع.

نهج جديد باستخدام محلول السترات

لحماية جزر البنكرياس وتحسين النتائج، لجأ أمير إلى منصة مواد حيوية من السترات طُوّرت في مختبره بخصائص مضادة للأكسدة. في مزارع الخلايا، بقيت جزر البنكرياس لدى الفئران والبشر، المخزنة في هلام السترات، قابلة للحياة لفترة أطول بكثير من الجزر في محاليل أخرى. عند تعرضها للجلوكوز، أفرزت الجزر الأنسولين، مما يدل على أدائها الوظيفي الطبيعي.

التكامل في الأنسجة

بعد ثلاثة أشهر، أعاد الجسم امتصاص ما بين 80% و90% من الجل المتوافق حيويًا، وعندها لم تعد هناك حاجة إليه. قال أمير: "المذهل هو أن الجزر جددت الأوعية الدموية. أنشأ الجسم شبكة من الأوعية الدموية الجديدة لربط الجزر بالجسم. وهذا إنجاز مهم لأن الأوعية الدموية تحافظ على حيوية الجزر وصحتها".

يخطط أمير لاختبار الهيدروجيل على نماذج حيوانية لفترة أطول. كما أشار إلى إمكانية استخدام الهيدروجيل الجديد في مجموعة متنوعة من علاجات استبدال الخلايا، بما في ذلك علاج مرض السكري بالخلايا الجذعية.