بناء "ثلاثي الأبعاد" للكبد البشري يكشف أسراراً غير مسبوقة

بناء "ثلاثي الأبعاد" للكبد البشري يكشف أسراراً غير مسبوقة

نجح باحثون في إعادة بناء نسيج الكبد البشري بتقنية ثلاثية الأبعاد وعلى مستوى الخلية الواحدة، في خطوة وُصفت بأنها الأقرب حتى الآن إلى رسم "مخطط هندسي" دقيق لهذا العضو الحيوي المعقّد.

واستخدمت الدراسة، التي قادها فريق من كلية الطب بجامعة واشنطن ونُشرت في مجلة Science Advances، تقنيات تصوير متقدمة وتحليلات حاسوبية متطورة لإنتاج خرائط مجهرية ثلاثية الأبعاد تُظهر البنية الدقيقة لفصوص الكبد وشبكات الأوعية الدموية والقنوات الصفراوية داخله.

والكبد عضو متعدد المهام يؤدي أكثر من 500 وظيفة أساسية، تشمل إزالة السموم، وتنظيم الأيض، والمساعدة في الهضم، وتخزين المغذيات، وإنتاج بروتينات تخثر الدم، ودعم المناعة. ومع ذلك، ظل فهم بنيته المجهرية الدقيقة محدودًا بالصور المسطحة ثنائية الأبعاد.


والخرائط الجديدة، التي أطلق عليها الباحثون اسم “Liver Map pipeline”، تسمح برؤية البنية المكانية الدقيقة للكبد عبر مقاييس متعددة، وتُظهر كيف ترتبط هندسة الأوعية الدموية بوظائف العضو.

ويؤكد الباحثون أن فهم "طوبوغرافيا" الأوعية الدموية –أي كيفية ترتيبها واتصالها– أمر حاسم، لأن أي خلل في هذه الشبكة ينعكس مباشرة على أداء الكبد.

كيف يغيّر التليّف شكل الكبد؟

لم تقتصر الدراسة على الكبد السليم، بل شملت عينات من مرضى يعانون من تليّف الكبد، وهو مرض ينتج عادة عن التهابات فيروسية مزمنة، أو اضطرابات أيضية، أو أدوية معينة، أو الإفراط في تناول الكحول.

وأظهرت النماذج ثلاثية الأبعاد أن التليّف يعيد ترتيب البنية الداخلية للكبد بطرق معقّدة، منها اضطراب نقل المواد الأيضية داخل فصوص الكبد، وتراجع بعض الخلايا المتخصصة المسؤولة عن خفض مستويات الأمونيا السامة، وانكماش شبكات الأوردة المركزية، واضطراب في شبكات الشرايين، أو تفكك شبكة القنوات الصفراوية المسؤولة عن نقل العصارة الصفراوية.

وهذه التغيرات تشير إلى تحوّل عميق في الشبكة الوعائية للكبد، ما يفسر جزءًا من تدهور وظائفه في المراحل المتقدمة من المرض.


تمهيد الطريق لطباعة أعضاء حيوية

وإلى جانب الفائدة التشخيصية، تحمل هذه الخرائط أهمية خاصة في مجال الطباعة الحيوية ثلاثية الأبعاد. فمحاولات تصنيع أعضاء بديلة تعتمد على معرفة دقيقة بالبنية الخلوية والتنظيم الوعائي للعضو الأصلي.

ويشير الباحثون إلى أن أحد أكبر التحديات أمام طباعة أعضاء قابلة للزرع هو غياب "المخططات الخلوية" التفصيلية. فبدونها، قد تُنتج أعضاء تفتقر إلى الوظيفة الكاملة حتى لو بدت صحيحة شكليًا.

ورغم التقدم اللافت، ما تزال التقنية غير قادرة على تصوير العمق الكامل للفصوص الكبدية في عينة واحدة، وهي فجوة يأمل الفريق في تجاوزها مع تطور أدوات التصوير.. ومع ذلك، تمثل هذه الدراسة خطوة أساسية نحو فهم أعمق لكيفية عمل الكبد في الصحة والمرض، وربما نحو مستقبل يمكن فيه إعادة بناء عضو تالف بدقة هندسية تحاكي الطبيعة.

في النهاية، لا يتعلق الأمر بمجرد صور ثلاثية الأبعاد، بل بإعادة رسم خريطة عضو يؤدي مئات الوظائف الحيوية، تمهيدًا لعلاجات أكثر دقة وأعضاء بديلة أكثر كفاءة.

ساعد في النشر والارتقاء بنا عبر مشاركة رأيك في الفيس بوك

المصدر: منتديات حبة البركة - من قسم: تجارب علاجية مع أمراض مختلفة