إذا كنت قد تساءلت يومًا عن سبب ظهور قشعريرة الجلد، فأنت لست وحدك - فقد تأمل تشارلز داروين في هذه الظاهرة بالذات في كتاباته عن التطور.في حين أن القشعريرة قد تحمي الحيوانات ذات الفراء الكثيف من البرد، يبدو أننا نحن البشر لا نستفيد كثيرًا من هذه الاستجابة. فلماذا استمرت هذه الظاهرة طوال عملية التطور؟
في دراسة جديدة أجريت على الفئران، اكتشف باحثون من مؤسسات منها جامعة هارفارد في الولايات المتحدة وجامعة تايوان الوطنية في الصين السبب: النوع الخلوي المسؤول عن قشعريرة الجسم ضروري أيضاً لتنظيم الخلايا الجذعية التي تجدد بصيلات الشعر والشعر.تحت الجلد، تعمل العضلات الملساء المسؤولة عن تقلص وإنتاج قشعريرة الجلد - والمعروفة باسم العضلات المقوّمة للشعر - كحلقة وصل حيوية بين الجهاز العصبي الودي والخلايا الجذعية لبصيلات الشعر. تؤدي استجابة الجهاز العصبي الودي للبرد إلى تقلص قصير المدى للعضلات المقوّمة للشعر لإنتاج قشعريرة الجلد، وإلى تعزيز طويل المدى لتنشيط الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر ونمو شعر جديد.توفر هذه الاكتشافات للباحثين فهمًا أفضل لكيفية تفاعل أنواع الخلايا المختلفة، وبالتالي ربط نشاط الخلايا الجذعية بالتغيرات في البيئة الخارجية. نُشرت النتائج على الإنترنت في مجلة Cell في 16 يوليو 2020، في مقال بعنوان "أنواع الخلايا التي تعزز قشعريرة الجلد تشكل بيئة خاصة لتنظيم الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر".
صرح المؤلف المشارك يا-تشي هسو، الأستاذ المشارك في علم الخلايا الجذعية والبيولوجيا التجديدية في جامعة هارفارد: "لطالما كنا مهتمين بفهم كيفية تنظيم سلوك الخلايا الجذعية بواسطة المحفزات الخارجية. الجلد نظام مثير للاهتمام: فهو يضم مجموعات متعددة من الخلايا الجذعية محاطة بأنواع مختلفة من الخلايا المجاورة، ويشكل واجهة بين أجسامنا والبيئة الخارجية.وبالتالي، قد تستجيب خلاياها الجذعية لمحفزات متنوعة تنشأ من المكان المخصص لها أو من الجسم بأكمله أو حتى من البيئة الخارجية. في هذه الدراسة، حددنا مكانًا مثيرًا للاهتمام مكونًا من عنصرين لا ينظم الخلايا الجذعية في ظروف مستقرة فحسب، بل يعدل أيضًا سلوكها استجابة لتقلبات درجة الحرارة الخارجية."
نظام ينظم نمو الشعر
تتكون العديد من الأعضاء من ثلاثة أنواع من الأنسجة: الظهارة، والميزنخيم، والأعصاب. داخل الجلد، تتجمع هذه الأنسجة الثلاثة في ترتيب مميز.يتحكم الجهاز العصبي الودي، وهو جزء من جهازنا العصبي، في توازن الجسم واستجاباتنا للمحفزات الخارجية. وهو يتصل بخلايا العضلات الملساء الدقيقة داخل اللحمة المتوسطة، وتحديدًا عضلات الشعر المذكورة سابقًا. وترتبط خلايا العضلات الملساء هذه بدورها بخلايا جذعية بصيلات الشعر. وتعد هذه الخلايا الجذعية الظهارية ضرورية لتجديد بصيلات الشعر وإصلاح الجروح.
العلاقة بين الأعصاب الوديّة وهذه العضلات الملساء راسخة، حيث إنها تشكل الأساس الخلوي لظهور قشعريرة الجلد: البرد يحفّز إشارات عصبية من الخلايا العصبية الوديّة، مما يتسبب في تقلص هذه العضلات الملساء ورفع الشعر.ومع ذلك، عند فحص الجلد بدقة عالية للغاية باستخدام المجهر الإلكتروني، اكتشف هؤلاء الباحثون أن الأعصاب الوديّة لا تتصل فقط بهذه العضلات الملساء، بل تشكل أيضًا روابط مباشرة مع الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر. في الواقع، تلتف الألياف العصبية حول الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر مثل الشريط.عادةً ما تنظم الخلايا العصبية الخلايا القابلة للإثارة، تمامًا مثل تفاعل الخلايا العصبية أو العضلات الأخرى عبر المشابك العصبية. ومع ذلك، فقد دهشنا عندما اكتشفنا أنها تشكل هياكل شبيهة بالمشابك العصبية مع الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر، والتي لا تعتبر أهدافًا نموذجية لعمل الخلايا العصبية.يحافظ الجهاز العصبي الودي عادةً على مستوى منخفض من التنشيط المستمر للحفاظ على توازن الجسم. اكتشف الباحثون أن هذه النشاط العصبي الأساسي يبقي الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر في حالة استعداد للتجديد. أثناء التعرض للبرد لفترات طويلة، تظهر الأعصاب الوديّة تنشيطًا متزايدًا، مما يؤدي إلى إفراز المزيد من الناقلات العصبية التي تنشط الخلايا الجذعية بسرعة. يؤدي هذا إلى تجديد البصيلات ونمو شعر جديد.
كما بحث الباحثون في ما يحافظ على الاتصال بين الأعصاب الوديّة وخلايا جذعية بصيلات الشعر. عندما أزالوا العضلات الملساء المرتبطة ببصيلات الشعر، تراجعت الأعصاب الوديّة وفُقد الاتصال بين الأعصاب والخلايا الجذعية. وهذا يشير إلى أن هذه العضلات الملساء تعمل كهيكل داعم أساسي يربط الأعصاب الوديّة ببصيلات الشعر.
كيف ينشأ هذا النظام
بالإضافة إلى دراسة بصيلات الشعر المكتملة النمو، بحث الباحثون أيضًا في كيفية نشوء هذا النظام في البداية — كيف تصل العضلات الملساء والأعصاب الوديّة إلى البصيلة لأول مرة.فهي تفرز بروتينًا ينظم تكوين العضلات الملساء، مما يجذب الأعصاب الوديّة. في مرحلة البلوغ، تنعكس هذه التفاعلات، حيث تنظم الأعصاب الوديّة والعضلات الملساء معًا الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر لتجديد بصيلات جديدة. وهذا يغلق الدورة بأكملها — حيث تقوم بصيلات الشعر النامية بإنشاء بيئتها الدقيقة الخاصة بها."
الاستجابة للبيئة
من خلال هذه التجارب، حدد الباحثون نظامًا مكونًا من عنصرين ينظم الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر.تعمل الأعصاب الوديّة كمكون إشارات ينشط الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر عبر الناقلات العصبية، بينما توفر العضلات الملساء المكون الهيكلي الذي يتيح الاتصال المباشر للألياف العصبية بهذه الخلايا. وعلق شوارتز قائلاً: "يمكن تعديل الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر بعدة طرق، مما يجعلها نموذجًا رائعًا لدراسة تجديد الأنسجة. وتثبت هذه الاستجابة الخاصة فائدتها الكبيرة في ربط تجديد الأنسجة بالتغيرات الخارجية، مثل درجة الحرارة."إنها استجابة ذات مستويين: تسبب قشعريرة الجسم راحة سريعة قصيرة المدى. ولكن عندما يستمر البرد، تصبح آلية فعالة لإرسال إشارة إلى الخلايا الجذعية لبصيلات الشعر بأن الوقت قد حان لتجديد الفراء الجديد."
في المستقبل، سيواصل هؤلاء الباحثون التحقيق في كيفية تأثير البيئة الخارجية على الخلايا الجذعية داخل الجلد، سواء في ظروف الحالة المستقرة أو أثناء عمليات الإصلاح مثل التئام الجروح.
"نحن نعيش في بيئة تتغير باستمرار"، كما لاحظ هسو. "نظرًا لأن الجلد معرض باستمرار للعالم الخارجي، فإن هذا يوفر لنا فرصة لدراسة الآليات التي تستخدمها خلايانا الجذعية لمزامنة إنتاج الأنسجة مع المتطلبات المتغيرة - وهي عملية حيوية للكائنات الحية لتزدهر في هذا العالم الديناميكي."