تظهر أبحاث الخلايا الجذعية نتائج واعدة كعلاج طبيعي لالتهاب الضرع

يعمل باحثو جامعة كورنيل على تطوير نهج علاجي جديد

لا يزال التهاب الضرع هو أكثر الأمراض المعدية تحديًا التي يواجهها مزارعو الألبان في جميع أنحاء العالم. يعتمد المنتجون ومديرو القطيع على سلسلة من الأساليب للسيطرة على التهاب الضرع وعلاجه ، بما في ذلك الانتقاء الجيني ، والإدارة البيئية ، والتغذية ، والعلاج الانتقائي للأبقار الجافة. بالاقتران مع بروتوكول النظافة الصارم والعلاجات الأخرى ، مثل استخدام مانعات التسرب من الحلمة ، يمكن تحقيق تقدم. ومع ذلك ، يستمر التهاب الضرع. اعتمد الأطباء البيطريون ومزارعي الألبان في الغالب على المضادات الحيوية لعلاج التهاب الضرع. أثناء قيامهم بعملهم ، لا يقومون بإصلاح تلف الأنسجة الناجم عن العدوى ، مما قد يؤدي إلى إنتاج الحليب بشكل غير طبيعي وانخفاض. وسط تزايد المقاومة للمضادات الحيوية ، من المهم أكثر من أي وقت مضى إيجاد حلول جديدة ومبتكرة للعلاج.

في معهد بيكر لصحة الحيوان بجامعة كورنيل في نيويورك ، يعمل الباحثان د. تلقى المشروع تمويلًا من مؤسسة أبحاث الأغذية والزراعة (FFAR) ، وهي منظمة غير ربحية معهد نيويورك فارم للجدوى (NYFVI) وشركة الصحة الحيوانية إيلانكو. تلقى المشروع مؤخرًا 1.38 مليون دولار لمواصلة الدراسات ، نصفها تقريبًا جاء من FFAR. لا يزال البحث في مراحله الأولى ، لكن الفريق يأمل في إثبات أن مركبات الخلايا الجذعية لديها القدرة على علاج التهاب الضرع.

في مقابلة حديثة ، أوضح فان دي وال ونيدام دورهما في المشروع وما تعلموه حتى الآن. بعد الانتهاء من الدكتوراه ، قبلت فان دي وال وظيفة في جامعة كورنيل حيث بدأت البحث عن الخصائص المتجددة للخلايا الجذعية وكيفية تعزيزها للشفاء. مع تقدم البحث ، أصبحت مهتمة أكثر فأكثر بأسرار الخلايا الجذعية نفسها. في السابق كان يعتقد أن الخلايا الجذعية المحقونة في الأنسجة المصابة تتمايز إلى أي خلية مطلوبة لإصلاح الضرر.

“ولكن الآن من المقبول عمومًا أن الخلايا الجذعية نفسها لن تتمايز إلى خلية ، ولكن بشكل أساسي ، ستفرز الخلية الجذعية مجموعة متنوعة من العوامل النشطة بيولوجيًا التي ستعمل بعد ذلك على البيئة المصابة المحلية وتحفيز المصابين وأوضح فان دي والي أن الخلايا ستصبح أفضل.

لقد أمضت هي وزملاؤها سنوات في محاولة تحديد وفهم العوامل النشطة بيولوجيًا المختلفة التي تفرزها الخلايا الجذعية. إنهم يدركون الآن أن العوامل النشطة بيولوجيًا التي تفرزها الخلايا الجذعية لديها القدرة على تجديد الأنسجة المصابة. لكن المزيد من الأبحاث تظهر أنها تفرز أيضًا عوامل نشطة بيولوجيًا يمكنها قتل البكتيريا.

قبل بضع سنوات ، التقت هي ونيدام وبدأت في الحديث عن أكبر تحد يواجهه كباحث وطبيب بيطري لمنتجات الألبان: التهاب الضرع.

قال فان دي والي: “لقد توصلنا للتو إلى فكرة أن هذا يمكن أن يكون تحسينًا ، إذا نجح في ما هو متاح حاليًا في هذا المجال ، لعلاج التهاب الضرع”. “سوف تقتل عصفورين بحجر واحد.”

كطبيب بيطري لمنتجات الألبان ، يعرف Nydam التأثير المدمر لالتهاب الضرع. إنه يبحث دائمًا عن طرق لإدارة المرض بشكل أفضل في الحالات التي فشل فيها مزارعو الألبان في الوقاية منه.

قال: “نريد دائمًا منع ذلك أولاً ، لكن في بعض الأحيان نفشل”. “ومعدلات الشفاء من المضادات الحيوية القياسية للعديد من مسببات الأمراض التي نعمل عليها الآن ليست كبيرة. نادرًا ما تعود البقرة إلى إنتاجها السابق من الحليب ، لذا فإن قتل عصفورين بحجر واحد أمر جذاب للغاية “.

بعد اجتماعهم الأول ، تمكن الاثنان من الحصول على تمويل هاتش من وزارة الزراعة الأمريكية (USDA) للتحقيق في خصائص الإفراز ، الذي يحتوي على جميع العوامل المُفرزة ، من الخلايا المشتقة من الغلاف الجوي (MDC) ، وهي مجموعة خلايا غنية بـ الخلايا الجذعية والسلفية الثديية. أظهرت دراستهم أن إفراز MDC يعزز تكوين الأوعية ، وهجرة الخلايا الظهارية ، ويحتوي على بروتينات مرتبطة بالمناعة والدفاع. ووجدوا أيضًا أن إفراز MDC يظل فعالًا بعد التجميد والذوبان ، مما يعزز إمكاناته العلاجية. تم تقديم النتائج في اجتماع المجلس الوطني لالتهاب الضرع حيث حظيت باهتمام واضح من مجتمع الألبان وصحة الحيوان.

استمرارًا في هذا البحث ، يعمل Van de Walle و Nydam على تحديد العوامل النشطة بيولوجيًا التي تمنح خصائص مضادة للميكروبات لقتل البكتيريا. من خلال العمل عن كثب مع الدكتورة Anja Sipka ، يبحثون أيضًا في كيفية قيام العوامل النشطة بيولوجيًا بالخلايا الجذعية بتعديل الاستجابة المناعية ، والتي تعد عاملاً مهمًا ثالثًا في التهاب الضرع ، كما أوضح Van de Walle. سيبكا باحث مشارك في قسم طب السكان وعلوم التشخيص في كلية الطب البيطري بجامعة كورنيل. تعمل مع العدلات البقريّة والضامة لترى كيف يمكن للعوامل النشطة بيولوجيًا التي تفرزها الخلايا الجذعية أن تحفز هذه الخلايا المناعية لزيادة البلعمة من مسببات الأمراض من أجل أن تصبح أفضل في محاربة مسببات الأمراض من خلال بدء استجابة مناعية فطرية قوية.

في المرحلة التالية من المشروع ، سيعمل الفريق بشكل تعاوني مع Elanco للقيام بمهمة يعيش دليل على تجربة المفهوم في أبقار الألبان المصابة بالتهاب الضرع المصابة تجريبياً. سيبدأ هذا البحث في منشآت Elanco في ألمانيا أوائل العام المقبل. في التجارب الخاضعة للرقابة ، سيقارنون نتائج الأبقار المعالجة بالمضادات الحيوية بتلك التي عولجت بعوامل النشاط الحيوي المفرزة من الخلايا الجذعية. نظرًا لاختلاف تفاعلات المضيف والممرض ، سيكون أحد العوامل المحددة أنه لا يمكنهم اختبار سوى مُمْرِض واحد في كل مرة. سيكون تركيزهم الآن المكورات العنقودية الذهبية، لكنهم مهتمون بالدراسة الكلبسيلة الرئوية وكذلك بسبب الضرر الظهاري الشديد الذي يسببه للضرع.

في المختبر قال فان دي والي إن الدراسات في المختبر أظهرت نتائج واعدة. وقالت: “إذا قمنا بتعريض الخلايا المناعية الأولية ، مثل البلاعم والعدلات ، إلى العوامل النشطة بيولوجيًا التي تفرزها الخلايا الجذعية ، فإنها تكون أفضل في البلعمة وقتل البكتيريا”.

وأضافت: “الهدف طويل المدى سيكون منتجًا طبيعيًا يمكن أن يكون مساعدًا أو حتى بديلاً للمضادات الحيوية”. “هذا في حد ذاته سيكون ضخمًا.”

Gerlinde Van de Walle is an Associate Professor in the Department of Microbiology and Immunology at the Baker Institute for Animal Health at Cornell University.

Daryl Nydam is the Faculty Director at the Cornell Atkinson Center for Sustainability and Professor of Dairy Health and Management in the Department of Population Medicine and Diagnostic Sciences in the College of Veterinary Medicine at Cornell University.

نص: ميلاني إيب | الصور: د. جيرليند فان دي وال ود. داريل نيدام

Leave a Comment