اكتشف العلماء الخلايا الجذعية التي يمكنها إعادة نمو الأسنان والعظام

اكتشف العلماء للتو “المخطط” الخلوي الذي قد يسمح لنا يومًا ما بإعادة نمو أسنان حقيقية.

اكتشف الباحثون في Science Tokyo سلالتين متميزتين من الخلايا الجذعية تلعبان دورًا رئيسيًا في تكوين جذور الأسنان والعظم السنخي المحيط بها. ومن خلال دراسة الفئران المعدلة وراثيا وتتبع كيفية تطور الخلايا الفردية مع مرور الوقت، كشف الفريق عن عمليات الإشارات الرئيسية التي توجه كيفية تخصص الخلايا الجذعية أثناء نمو الأسنان. ويمكن أن تساعد هذه النتائج في إرساء الأساس للعلاجات المستقبلية التي تهدف إلى تجديد الأسنان ودعم العظام.

لماذا كانت إعادة نمو الأسنان صعبة للغاية؟

يعتمد استبدال الأسنان المفقودة منذ فترة طويلة على الحلول الاصطناعية مثل زراعة الأسنان وأطقم الأسنان. على الرغم من فعاليتها، إلا أن هذه الخيارات لا يمكن أن تتطابق بشكل كامل مع بنية الأسنان الحقيقية أو وظيفتها أو ملمسها الطبيعي. لسنوات عديدة، كان العلماء يعملون على فهم كيفية تشكل الأسنان في المقام الأول، على أمل اكتشاف طرق لإعادة نموها بشكل طبيعي.

وهذا التحدي معقد. يعتمد نمو الأسنان على تفاعلات منسقة بإحكام بين أنواع الخلايا والأنسجة المتعددة، بما في ذلك لب الأسنان وعضو المينا والخلايا المكونة للعظام في الفك. تتواصل هذه المكونات من خلال شبكات إشارات معقدة تتحكم بعناية في كيفية تشكل كل جزء من الأسنان، من التاج إلى الجذر. وعلى الرغم من عقود من البحث، فإن العديد من تفاصيل هذه العملية لا تزال غير واضحة.

تتبع الخلايا الجذعية في نمو الأسنان

لسد هذه الفجوات المعرفية، عمل فريق بقيادة الأستاذ المساعد ميزوكي ناجاتا من قسم أمراض اللثة، كلية الدراسات العليا للعلوم الطبية وطب الأسنان في معهد طوكيو للعلوم (ساينس طوكيو)، اليابان، والدكتورة وانيدا أونو من مركز العلوم الصحية بجامعة تكساس في هيوستن (UTHealth)، الولايات المتحدة الأمريكية، مع متعاونين من جامعة ميشيغان، الولايات المتحدة الأمريكية، ومؤسسات أخرى. لقد أجروا دراستين مرتبطتين حول كيفية تمايز الخلايا الجذعية أثناء نمو الأسنان. ونشرت النتائج في اتصالات الطبيعة.

وباستخدام الفئران المعدلة وراثيا إلى جانب أساليب تتبع النسب المتقدمة، تابع الباحثون كيف تتصرف الخلايا عند “الطرف” (المنطقة القمية) لجذور الأسنان النامية. وقد أتاحت لهم تقنيات مثل الفحص المجهري عالي الدقة، ووضع العلامات الفلورية، وإسكات الجينات، ملاحظة كيفية تأثير بروتينات الإشارة المحددة على أنواع الخلايا التي تصبح الخلايا الجذعية في نهاية المطاف.

تم اكتشاف سلالتين متميزتين من الخلايا الجذعية

حدد الفريق مجموعة غير معروفة سابقًا من الخلايا الجذعية الوسيطة التي انقسمت إلى مسارين تنمويين منفصلين. ترتبط إحدى السلالتين ارتباطًا وثيقًا بتكوين جذر السن، بينما تساهم الأخرى في بناء العظم السنخي الذي يثبت السن في مكانه.

السلالة الأولى تنشأ في الحليمة القمية، وهي منطقة من الأنسجة الرخوة تقع داخل غمد الجذر الظهاري عند طرف جذر السن النامي. وتنتج هذه الخلايا بروتين CXCL12، وهو بروتين معروف بدوره في تكوين العظام في نخاع العظام. من خلال مسار إشارات يسمى مسار Wnt الكنسي، يمكن أن تصبح هذه الخلايا المعبرة عن CXCL12 عدة أنواع مختلفة من الخلايا. يمكن أن تشكل الخلايا السنية، التي تشكل العاج في الأسنان، وكذلك الخلايا الملاطية التي تنتج الطبقة الخارجية للجذر. في ظل ظروف التجدد، يمكن أن تتطور إلى خلايا عظمية تولد العظام السنخية.

المسار الثاني يتحكم في تكوين العظام

أما السلالة الثانية فتوجد في الجريب السني، وهو هيكل يشبه الكيس يحيط بالسن الذي ينمو ويساعد في تكوين الأنسجة التي تدعمه. وفي هذه المنطقة، حدد الباحثون الخلايا التي تعبر عن البروتين المرتبط بهرمون الغدة الدرقية (PTHrP). هذه الخلايا قادرة على التمايز إلى خلايا أسمنتية، وخلايا ليفية في الأربطة، وخلايا عظمية عظمية تشكل العظم السنخي.

ومع ذلك، فإن هذا التحول ليس تلقائياً. ذلك يعتمد على الظروف الجزيئية المحددة. كما يشرح ناجاتا: “لقد لاحظنا أن مسار القنفذ-فوكسف يحتاج إلى تثبيط لدفع مصير الخلايا العظمية العظمية السنخية للخلايا التي تعبر عن PTHrP في جريب الأسنان، مما يكشف آلية فريدة خاصة بالأسنان لتكوين العظام تتطلب تنظيمًا متعمدًا للتشغيل والإيقاف لإشارة القنفذ”.

خطوة نحو تجديد الأسنان والعظام

توفر هذه الاكتشافات معًا صورة أوضح لكيفية تطور الأسنان والعظام الداعمة لها داخل الجسم. ومن خلال رسم خريطة لأدوار هاتين السلالتين من الخلايا الجذعية والإشارات التي توجههما، أصبح لدى الباحثين الآن إطار أقوى لفهم تكوين جذر الأسنان.

يسلط ناجاتا الضوء على التأثير الأوسع، قائلاً: “توفر النتائج التي توصلنا إليها إطارًا ميكانيكيًا لتكوين جذر الأسنان وتمهد الطريق لعلاجات تجديدية مبتكرة تعتمد على الخلايا الجذعية لب الأسنان وأنسجة اللثة والعظام”.

نُشرت الدراسات تحت عنوان “الخلايا السلفية الحليمية القمية المعبرة عن CXCL12 الموجهة بواسطة Wnt تدفع تكوين جذر الأسنان” و”محور القنفذ-فوكسف ينسق تكوين العظام السنخية المشتقة من بصيلات الأسنان”.

مراجع:

“الخلايا السلفية القمية المعبرة عن CXCL12 الموجهة نحو Wnt تدفع تكوين جذر الأسنان” بقلم ميزوكي ناجاتا، غوراف ت. جادفي، تايشي كوموري، يوكي أراي، هيرواكي مانابي، أنجيل كا يان تشو، رامانديب كاور، مير علي، يونتاو يانغ، شياكي يوكي ناتسومي توكافانيتش، دبليو جيم تشنغ، جوشوا د. ويلش، نورياكي أونو و وانيدا أونو، 1 يوليو 2025، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-61048-x

“ينسق محور القنفذ-الثعلب تكوين العظام السنخية المشتقة من بصيلات الأسنان” بقلم ميزوكي ناجاتا، غوراف ت. جادفي، تايشي كوموري، يوكي أراي، شياكي تسوتسومي-أراي، أنجيل كا يان تشو، سيث ن. ناي، يونتاو يانغ، شيون زاريكاهاشي، دبليو جيما أكيرا د. ويلش، نورياكي أونو ووانيدا أونو، 2 يوليو 2025، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-61050-3

التمويل: المعاهد الوطنية للصحة، معهد تكساس للوقاية من السرطان وأبحاثه، الجمعية اليابانية لطب اللثة، الجمعية اليابانية لتعزيز العلوم

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.