خلايا الدم الحمراء هي الخلايا الأكثر وفرة في الجسم، ومن المعروف منذ فترة طويلة أنه عندما تتحلل خلايا الدم الحمراء أو يحدث فقر الدم بسبب النزيف، يزداد هرمون الإريثروبويتين (EPO).

يؤدي ذلك إلى تكاثر الخلايا غير الناضجة التي تصبح في النهاية خلايا دم حمراء، وبالتالي استعادة عدد خلايا الدم الحمراء.

ومع ذلك، فإن كيفية استجابة "الخلايا الجذعية المكونة للدم" الأكثر بدائية لفقر الدم الشديد لم تكن واضحة إلى حد كبير، وفق ما أكده موقع ميديكال إكسبريس.

تتمتع الخلايا الجذعية المكونة للدم بالقدرة على إنتاج جميع أنواع خلايا الدم، ولكنها تفتقر إلى مستقبلات الإريثروبويتين، مما يشير إلى وجود آلية غير محددة يجب أن تساعد في تعافي خلايا الدم الحمراء.

وللتحقق من ذلك، قام فريق بحثي بإحداث فقر دم حاد في الفئران باستخدام عقار (فينيل هيدرازين) الذي يدمر خلايا الدم الحمراء، أو عن طريق استخراج الدم (فصد الدم)، ثم قاموا بتحليل التغيرات في الخلايا الجذعية المكونة للدم في نخاع العظم واستكشفوا كيف تم إحداث هذه التغييرات.

نُشر العمل في مجلة Nature Communications.

ماذا يحدث في فقر الدم الحاد؟

وقد اكتشف الباحثون أنه بعد إحداث فقر دم حاد، تبدأ الخلايا الجذعية المكونة للدم في التكاثر على الفور.

علاوة على ذلك، تنتج الخلايا الجذعية المكونة للدم لدى الفئران المصابة بفقر الدم المزيد من خلايا الدم الحمراء مقارنة بخلايا الدم الأخرى، وهي استجابة لم نشهدها لدى الفئران الطبيعية.

وبما أن الخلايا الجذعية المكونة للدم لا تستجيب للإريثروبويتين، فقد أجرى الباحثون تحليلًا وراثيًا لتحديد ما الذي يحفز التغيرات في هذه الخلايا.

وقد وجد أن الجينات المرتبطة باستقلاب الدهون يتم تنشيطها بعد فترة وجيزة من ظهور فقر الدم، مما يعزز بشكل خاص وظيفة مستقبل البروتين الدهني منخفض الكثافة (VLDL receptor، VLDLR).

كما ميزت الدراسة بين نوعين من الخلايا الجذعية المكونة للدم: تلك التي تتميز بارتفاع مستوى التعبير عن VLDLR ( خلايا جذعية مكونة للدم عالية VLDLR) وتلك التي تتميز بانخفاض مستوى التعبير عن VLDLR (خلايا جذعية مكونة للدم منخفضة VLDLR). وكانت الخلايا الجذعية المكونة للدم عالية VLDLR أكثر عرضة لإنتاج خلايا الدم الحمراء.

أظهر تحليل الدهون والبروتينات ذات الصلة في نخاع العظام لدى الفئران المصابة بفقر الدم أنه على الرغم من انخفاض مستويات البروتين الدهني منخفض الكثافة، إلا أن البروتين الدهني من النوع E (ApoE) - وهو أحد مكونات البروتين الدهني منخفض الكثافة - زاد بسرعة.

في الفئران المعدلة وراثيًا التي تفتقر إلى البروتين الدهني من النوع E، لم تظهر الخلايا الجذعية المكونة للدم زيادة في إنتاج خلايا الدم الحمراء استجابة لفقر الدم.

وكشف تحليل وظيفي جيني آخر أنه عندما يعمل ApoE على الخلايا الجذعية المكونة للدم ذات مستويات VLDLR العالية، فإن نشاط جين Erg، الذي يساعد في الحفاظ على قدرة الخلايا الجذعية ويمنع تمايزها إلى خلايا أخرى، يضعف.

ومن المثير للاهتمام أن إعطاء ApoE الاصطناعي أو قمع نشاط Erg جعل الخلايا الجذعية المكونة للدم في الفئران السليمة أكثر عرضة لإنتاج خلايا الدم الحمراء. تشير هذه النتائج إلى أنه استجابة لفقر الدم الحاد، يتم إطلاق ApoE من VLDL ويستهدف بشكل خاص الخلايا الجذعية المكونة للدم ذات VLDLR العالية، مما يعزز قدرتها على إنتاج المزيد من خلايا الدم الحمراء.

في حين أن هرمون الإريثروبويتين يستخدم بالفعل كدواء لعلاج فقر الدم، إلا أن بعض المرضى لا يستجيبون له بشكل جيد. بالإضافة إلى ذلك، فإن العلاجات الحالية لفقر الدم، بما في ذلك مكملات الحديد ونقل الدم، قد تؤدي إلى ترسب الحديد في الجسم، مما قد يسبب مشاكل صحية أخرى.

وتكشف نتائج هذه الدراسة عن آلية جديدة لإنتاج خلايا الدم الحمراء تختلف عن المسار المعروف سابقًا، وقد تمهد الطريق لتطوير علاجات جديدة للمرضى الذين يعانون من فقر الدم الشديد والذين لم يستجيبوا بشكل كافٍ للعلاجات التقليدية.