توسط پسخ بنسون • ۷ مه ۲۰۲۶
اورشلیم، ۷ مه ۲۰۲۶ (TPS-IL) — در یک پیشرفت که میتواند درک دانشمندان از بیماری کبد را بازتعریف کند، محققان اسرائیلی اولین اطلس ژنتیکی با وضوح فوقالعاده بالا از کبد سالم انسان را ایجاد کردهاند که نشان میدهد این اندام در انسانها بسیار متفاوت از حیوانات آزمایشگاهی سازماندهی شده است.
دانشمندان موسسه علوم وایزمن، با همکاری همکاران خود در مرکز پزشکی شیبا و دانشگاه فرایبورگ آلمان، فعالیت ژنی را در بافت کبد سالم انسان با وضوح تنها دو میکرون – نازکتر از ابریشم تار عنکبوت – نقشهبرداری کردند. این دستاورد به عنوان اولین «اطلس ژنتیکی» دقیق از کبد انسان توصیف میشود که به دانشمندان اجازه میدهد دقیقاً مشخص کنند کدام ژنها در بخشهای خاصی از اندام فعال هستند.
محققان میگویند این یافتهها که در مجله علمی معتبر نیچر منتشر شده است، ممکن است به توضیح اینکه چرا انسانهای مدرن به ویژه در برابر بیماری کبد چرب متابولیک که حدود یک چهارم بزرگسالان در سراسر جهان را تحت تأثیر قرار میدهد، آسیبپذیر هستند، کمک کند.
بیماری کبد چرب وضعیتی است که در آن چربی اضافی در سلولهای کبد تجمع مییابد. کبد به طور معمول فقط مقادیر کمی چربی دارد، اما زمانی که چربی بیش از حدود ۵ تا ۱۰ درصد وزن آن را تشکیل دهد، بیماری کبد چرب محسوب میشود. اگر این بیماری درمان نشود، میتواند به مرور زمان بدتر شده و منجر به التهاب کبد، زخم و بالقوه نارسایی کبد شود. این بیماری با کاهش وزن، رژیم غذایی، ورزش و کنترل قند خون و کلسترول درمان میشود.
دهههاست که دانشمندان معتقدند کبد به حدود سه ناحیه عملکردی تقسیم شده است. اطلس جدید هشت ناحیه بسیار تخصصی را آشکار کرد که هر کدام وظایف متفاوتی را انجام میدهند. حتی قابل توجهتر، محققان دریافتند که کبد انسان با کبد موشها و سایر پستاندارانی که معمولاً در تحقیقات پزشکی استفاده میشوند، متفاوت عمل میکند.
پروفسور شالو ایزکوویچ از موسسه وایزمن، که سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: «هزاران ژن در سطوح مختلف در سلولهای کبد در مکانهای مختلف فعال بودند که نشاندهنده سازمان داخلی بسیار دقیقتر و پیچیدهتر از آنچه تصور میکردیم، است.»
نقشه با وضوح بالا از کبد انسان
کبد، بزرگترین اندام داخلی بدن، بیش از ۵۰۰ عملکرد را به طور همزمان انجام میدهد، از جمله فیلتر کردن سموم، تنظیم قند خون، تولید صفرا برای هضم و ذخیره انرژی.
دانشمندان مدتهاست که میدانند این عملکردها در ساختارهای کوچک ششضلعی به نام لوبول تقسیم شدهاند. در بیشتر پستانداران، سلولهای واقع در مرکز این لوبولها نسبتاً غیرفعال هستند زیرا خونی را دریافت میکنند که قبلاً از اکسیژن و مواد مغذی تخلیه شده است.
با این حال، به نظر میرسد انسانها متفاوت عمل میکنند.
این مطالعه نشان داد که مرکز کبد انسان بسیار فعال باقی میماند و عملکردهای پرمصرف انرژی مانند تولید چربی، تولید گلوکز در طول روزهداری، فیلتر کردن سموم و تولید صفرا را انجام میدهد.
محققان میگویند این سازماندهی منحصر به فرد ممکن است به توضیح اینکه چرا انسانها به ویژه مستعد بیماری کبد مرتبط با چاقی هستند، کمک کند.
ایزکوویچ گفت: «این تقسیم کار هم نعمت است و هم نفرین. این به کبد ما اجازه میدهد تا کربوهیدراتها را به طور موثر ذخیره کند. اما این تقسیم کار موثر برای رژیم غذایی مدرن که سرشار از چربی و کربوهیدرات است، طراحی نشده و ممکن است توضیح دهد که چرا تمایل به تجمع چربی اضافی در کبد و رنج بردن از زخم داریم.»
این پروژه به نمونههای بافتی از اهداکنندگان کبد سالم وابسته بود – یک فرصت نادر زیرا بافت کبد سالم برای تحقیق به سختی به دست میآید. توانایی غیرمعمول کبد برای بازسازی به اهداکنندگان زنده اجازه میدهد تا در طول فرآیندهای پیوند، بخشی از اندام را اهدا کنند.
محققان همچنین آنچه را که ممکن است یک مکانیسم دفاعی منحصر به فرد انسان باشد، کشف کردند. سلولهای ایمنی تخصصی معروف به سلولهای کوپفر به جای لبهها، که معمولاً در سایر پستانداران یافت میشوند، در مرکز لوبولهای کبد متمرکز بودند.
دکتر اورن یاکوبوفسکی، یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه و پزشک در مرکز پزشکی شیبا، گفت: «ما فرض میکنیم که آنها برای مقابله با فرسایش فزاینده به مرکز «نقل مکان» کردهاند.»
سپس این تیم از اطلس برای مطالعه بیماری کبد چرب متابولیک، که در حال حاضر شایعترین اختلال کبدی در جهان غرب است، استفاده کرد. آنها دریافتند که سلولهای کبد در ابتدا سعی میکنند با فعال کردن ژنهای تجزیهکننده چربی و سرکوب ژنهای تولیدکننده چربی، از خود در برابر تجمع چربی محافظت کنند.
اما محققان همچنین یک ضعف بیولوژیکی را شناسایی کردند: تجمع چربی به میتوکندریها، ساختارهای درون سلولها که مسئول پردازش موثر چربیها هستند، آسیب میرساند.
دانشمندان میگویند این اطلس در نهایت میتواند به پزشکان در توسعه درمانهایی که نواحی خاص و آسیبپذیر کبد را هدف قرار میدهند، کمک کند.
ایزکوویچ گفت: «بر اساس نقشهبرداری دقیق کبد، در آینده امکان توسعه درمانهایی که ژنهایی را هدف قرار میدهند که یک منطقه خاص را در برابر یک بیماری خاص آسیبپذیر میکنند، وجود خواهد داشت.