لغز أنماط نمو الشعر قد يكون له أخيرًا تفسير بسيط

اكتشف العلماء آلية بسيطة بشكل مدهش قد تفسر كيفية ترتيب بصيلات الشعر في أنماط متميزة عبر أنواع الثدييات. الصورة: Shutterstock تكشف دراسة جديدة كيف يمكن للتفاعلات الدقيقة بين الخلايا والإشارات الكيميائية أن تشكل الأنماط المعقدة لشعر الثدييات. قد ينشأ الترتيب الدقيق لبصيلات الشعر عبر جلد الحيوان من عملية بسيطة بشكل مدهش. طور الباحثون في جامعة جنيف (UNIGE) نموذجًا رياضيًا يوضح كيف يمكن للخلايا التي تستجيب للإشارات الكيميائية أن تولد أنماط شعر متميزة في نوعين من الثدييات، دون الحاجة إلى نظام معقد لتحديد مكان تشكل كل بصيلة. يتحدى البحث المنشور في PNAS تفسيرًا طويل الأمد لتطور بصيلات الشعر ويشير إلى أن الاختلافات في نفس العملية الخلوية الأساسية يمكن أن تنتج أنماطًا مختلفة عبر الأنواع. كيف تجد بصيلات الشعر مواقعها تبدأ بصيلات الشعر في التشكل قبل الولادة في هياكل جنينية متخصصة تسمى لوحات. تؤدي هذه الهياكل أيضًا إلى ظهور الريش ومعظم أنواع الحراشف. يختلف ترتيبها بين الأنواع، لكن العلماء ناقشوا منذ فترة طويلة كيفية إنشاء الأنسجة النامية لمثل هذه الأنماط المنظمة. بالنسبة لفئران المختبر (Mus musculus)، كان التفسير السائد هو نموذج الحث التوسعي. ووفقا لهذه النظرية، فإن كل لوحية مكونة حديثا تطلق جزيئا مثبطا يمنع مؤقتا الآخرين من التطور في مكان قريب. مع توسع الجلد، تتحرك مناطق جديدة خارج نطاق تأثير الجزيء، مما يسمح بتكوين لويحات إضافية في الفراغات بين اللوحات الموجودة. على الرغم من أن هذا النموذج يمكن أن يفسر أنماط النمو التي لوحظت في فئران المختبر، إلا أن الباحثين لم يثبتوا تجريبيًا أنه يفسر تنظيم بصيلات الشعر على نطاق أوسع عبر الثدييات. الفئران الشوكية (Acomys dimidiatus)، وهي نوع يستخدم لدراسة كيفية تنظيم أنماط الشعر أثناء التطور الجنيني. الائتمان: A. Debry & F. Montange آلية أبسط مدفوعة بالإشارات الكيميائية قام فريق بحث بقيادة أثناسيا تسيكا، محاضر أول، وميشيل ميلينكوفيتش، أستاذ في قسم علم الوراثة والتطور بجامعة UNIGE ، بالتحقيق في آلية مختلفة تسمى الانجذاب الكيميائي. تسمح هذه العملية للخلايا بالتحرك استجابة للتدرجات الكيميائية. كما أنه يساعد خلايا الدم البيضاء على التنقل نحو مناطق الالتهاب. أنشأ الباحثون نموذجًا رياضيًا تستجيب فيه الخلايا المتنقلة في الأدمة لإشارة كيميائية جذابة تنتجها البشرة، الطبقة الخارجية للجلد. مع نمو الجلد الجنيني المُحاكى، تنتج هذه التفاعلات تلقائيًا لويحات في أنماط تتطابق بشكل وثيق مع تسلسل النمو الملحوظ في فئران المختبر. يقول محمد إبراهيمي وإبراهيم جهانبخش، الباحثان في قسم علم الوراثة والتطور: “تُظهر النتائج التي توصلنا إليها أن الأنماط المرصودة لا تتطلب نظامًا معقدًا يخبر كل لوحية بمكان تشكلها”. “بدلاً من ذلك، تظهر اللويحات تلقائيًا من التفاعلات المحلية بين الخلايا والإشارات الكيميائية.” على عكس الترتيب الموجود في الفئران المختبرية، لا يمكن تفسير هذا التكوين المميز من خلال نموذج تحريض التوسع التقليدي. باستخدام البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها من خلال التصوير ثلاثي الأبعاد للجلد الجنيني، قام الفريق بتعديل نموذجه الرياضي ليعكس الخصائص البيوكيميائية الخاصة بالفأر الشوكي وأنماط نمو الجلد. نجحت آلية الانجذاب الكيميائي نفسها في إعادة إنتاج الترتيب الجريبي المميز للأنواع. وتشير عمليات المحاكاة هذه إلى أن أنماط شعر الثدييات المختلفة يمكن أن تنشأ من عملية مشتركة تحكمها حركة الخلايا والإشارات الكيميائية، مع وجود اختلافات خاصة بالأنواع في كيفية ظهور تلك التفاعلات. توفر النتائج بديلاً محتملاً للنموذج التقليدي، على الرغم من أن الاتفاق الرياضي مع الأنماط المرصودة لا يثبت أن الانجذاب الكيميائي هو الآلية التي تعمل في الجلد الحي. وتختتم أثاناسيا تسيكا قائلة: “يشير عملنا إلى أن التفاعلات الخلوية البسيطة يمكن أن تولد التنوع الملحوظ في بنيات الأنسجة التي لوحظت طوال التطور”. “لذلك فإن الاختلافات الملحوظة بين الأنواع تنتج من نفس عملية التنظيم الذاتي، ولكن مع وجود اختلافات في التفاعلات بين الخلايا والإشارات الكيميائية.” المرجع: “التنظيم الذاتي الكيميائي يجسد ديناميكيات نمط بصيلات الشعر في الثدييات” بقلم محمد إبراهيمي، وإبراهيم جاهانبخش، وأثاناسيا سي. تسيكا، وميشيل سي. ميلينكوفيتش، 2 يوليو 2026، وقائع الأكاديمية الوطنية للعلم. Sciences.DOI: 10.1073/pnas.2530407123 لا تفوت أي إنجاز: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily. Google وأخبار Google.