هشاشة العظام هي الشكل الأكثر شيوعًا لالتهاب المفاصل، حيث تؤثر على أكثر من 250 مليون شخص في جميع أنحاء العالم. تسبب الحالة ألمًا وتيبسًا في المفاصل، وتزداد سوءًا بمرور الوقت، ولا يمكن علاجها. إنها حالة معقدة مع عدد كبير من العوامل المساهمة التي لا تزال غير مفهومة جيدًا.
وفي محاولة لفهم العمليات البيولوجية بشكل أفضل وربما الكشف عن خيارات علاجية جديدة، قام باحثون من جامعة توينتي في هولندا بفحص البيئة الدقيقة المحيطة بالخلايا في المفاصل.
ووجدوا أن التغيرات في تركيز المواد القابلة للذوبان في الماء خارج الخلايا، والتي يُعتقد منذ فترة طويلة أنها مجرد نتيجة غير ضارة للحالة، هي في الواقع قوة دافعة أساسية وراء تطور المرض.
وقال كانان جوفينداراج، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة العلوم المتقدمة : “هذا تحول نموذجي محتمل في فهمنا لالتهاب المفاصل العظمي” . “إنه يفتح آفاقًا جديدة للباحثين الذين يعملون في علم أمراض الحالة، والعلاج التجديدي، واكتشاف الأدوية.”
مشكلة في التركيز
مع تقدم التهاب المفاصل العظمي، تتضرر أنسجة الغضاريف – وهي أنسجة الشد البيضاء التي تغطي المفاصل – مما يؤدي إلى مزيد من التلامس بين العظام وألم الطحن. يتكون الغضروف في المقام الأول من شبكة من السقالات الضامة تسمى المصفوفة خارج الخلية وخلايا تسمى الخلايا الغضروفية.
تتحكم التغيرات في الجزيئات القابلة للذوبان في الماء خارج الخلايا الغضروفية في محتوى الماء وبالتالي تركيز البروتينات والجزيئات الحيوية الأخرى داخل الخلايا. في التهاب المفاصل العظمي، يؤدي ذلك إلى إضعاف الجزيئات الموجودة داخل الخلايا الغضروفية وتغيير نشاطها الجزيئي، مما يجعلها أكثر حساسية للالتهاب وأقل استجابة للإشارات التي تدعم صحة المفاصل.
وقالت ماريكي ميتيلينج، أحد المؤلفين المشاركين في الدراسة: “تتعمق دراستنا في دور الأسمولية في تطور هشاشة العظام”. الأسمولية هي مقياس لمدى تركيز المحلول. في هذه الحالة يتعلق الأمر بالسائل الموجود في المفصل المحيط بالخلايا. “لقد استكشفنا آلية خلوية، وهي الازدحام الجزيئي داخل الخلايا، والتي لم يتم التحقيق فيها من قبل فيما يتعلق بأمراض المفاصل.”
ووجد الفريق أن التغيرات في تركيز الجزيئات في البيئة الخلوية الدقيقة، وهي ظاهرة يشار إليها باسم الأسمولية، تسبب اضطرابًا في السلوك الخلوي الصحي. مثل تغيير عدد الأشخاص في غرفة مزدحمة يؤثر على كيفية تفاعل الناس مع بعضهم البعض، فإن ضبط تركيز الجزيئات الحيوية داخل الخلايا يغير كيفية تفاعل البروتينات، والتعبير عن الجينات.
وقال جوفينداراج: “تشير دراستنا إلى أن انخفاض الأسمولية المشتركة قد يتسبب في زيادة حجم الخلايا الغضروفية، مما يخفف من تركيزات جميع الجزيئات الحيوية، مثل البروتينات، داخل الخلايا، مما يؤثر بشكل كبير على الوظيفة الخلوية”.
قد تسبب الاضطرابات الجزيئية الناتجة تغيرات في حساسية واستجابة الخلايا الغضروفية. وقال جوفينداراج: “إن الازدحام الجزيئي داخل الخلايا هو ظاهرة ارتبطت سابقًا بأمراض مثل السرطان والسكري ومرض الزهايمر”. “على الرغم من أن الانخفاض في الأسمولية أثناء تطور هشاشة العظام موثق جيدًا، إلا أن دوره في أمراض المرض لم يتم استكشافه من قبل.”
إن الكشف عن هذا الدور يمكن أن يفتح آفاقًا جديدة للباحثين الذين يبحثون عن علاجات، مما يوفر آلية جديدة لاستهدافها بالتدخلات.
تطهير المسار
يقول جوفينداراج إن التحدي التالي الذي يواجه الفريق هو تحديد طرق التدخل في تلك المسارات لاستعادة الوظيفة الطبيعية، وهو أمر أحرزوا تقدمًا فيه بالفعل.
يقول جوفينداراج: “عندما قمنا بزراعة الخلايا الغضروفية من أنسجة المفاصل التالفة في وسط تناضحي أعلى يحاكي الظروف الفسيولوجية، لاحظنا انعكاس العديد من الوظائف الخلوية الضعيفة نحو حالة أكثر صحة”.
إن تكرار النتائج المختبرية على البشر نادراً ما يكون أمراً سهلاً، لذلك هناك العديد من الخطوات بين هذا الاكتشاف وتطبيقه على المرضى، ولكن هناك احتمال أنه قد يخفف أو حتى يمنع آلام الملايين من الناس في يوم من الأيام.
وقال: “على الرغم من أن هذا الإنجاز لا يوفر راحة فورية لمرضى هشاشة العظام، إلا أنه يوفر آلية خلوية مهمة يجب على العلماء مراعاتها. قد تركز التحقيقات المستقبلية على استراتيجيات استعادة الازدحام الجزيئي الفسيولوجي داخل الخلايا في المفاصل المتضررة، مما يمهد الطريق لاستراتيجيات علاجية ناجحة ويقدم الأمل لأولئك الذين يعانون من هذه الحالة المنهكة.
