צוות מחקר בינלאומי בראשות אוניברסיטת קליפורניה, אירווין גילה סוג חדש של רקמת שלד שמציעה פוטנציאל גדול לקידום רפואה רגנרטיבית והנדסת רקמות.
רוב הסחוסים מסתמכים על מטריצה חוץ-תאית לצורך חוזק, אך "שופוני סחוס", שנמצא באוזניים, באף ובגרון של יונקים, עמוס באופן ייחודי בתאים מלאי שומן הנקראים "ליפוכונדרוציטים" המספקים תמיכה פנימית סופר יציבה, המאפשרת הרקמה תישאר רכה וקפיצית – בדומה לחומר אריזה מבעבע.
המחקר, שפורסם באינטרנט היום בכתב העת מַדָעמתאר כיצד תאי סחוס שומנים יוצרים ושומרים על מאגרי שומנים משלהם, נשארים קבועים בגודלם. בניגוד לתאי שומן אדיפוציטים רגילים, ליפוכונדרוציטים לעולם אינם מתכווצים או מתרחבים בתגובה לזמינות המזון.
"החוסן והיציבות של הליפוקחוס מספקים איכות תואמת ואלסטית המושלמת עבור חלקי גוף גמישים כמו תנוכי אוזניים או קצה האף, פותחת אפשרויות מרגשות ברפואה רגנרטיבית והנדסת רקמות, במיוחד עבור פגמים או פציעות בפנים", אמר הסופר המקביל מקסים פליקוס , UC Irvine פרופסור לביולוגיה התפתחותית ותאית. "כיום, שחזור סחוס מצריך לעתים קרובות קצירת רקמה מצלע המטופל – הליך כואב ופולשני. בעתיד, ניתן יהיה להפיק ליפוכונדרוציטים ספציפיים למטופל מתאי גזע, לטהר אותם ולהשתמש בהם לייצור סחוס חי המותאם לצרכים האישיים. בעזרת העזרה של הדפסת תלת מימד, ניתן לעצב את הרקמות המהונדסות הללו כך שיתאימו במדויק, ולהציע פתרונות חדשים לטיפול במומים מולדים, טראומה ומחלות סחוס שונות".
ד"ר פרנץ ליידיג זיהה ליפוכונדרוציטים לראשונה בשנת 1854, כאשר ציין את נוכחותן של טיפות שומן בסחוס של אוזני חולדה, ממצא שנשכח במידה רבה עד כה. בעזרת כלים ביוכימיים מודרניים ושיטות הדמיה מתקדמות, חוקרי UC Irvine אפיינו באופן מקיף את הביולוגיה המולקולרית, חילוף החומרים והתפקיד המבני של הליפו-סחוס ברקמות השלד.
הם גם חשפו את התהליך הגנטי המדכא את פעילותם של אנזימים המפרקים שומנים ומפחיתים את הספיגה של מולקולות שומן חדשות, ובכך נועלים למעשה את מאגרי השומנים של הליפוכונדרוציטים במקום. כאשר מורידים את השומנים שלו, הסחוס הופך נוקשה ושביר, מה שמדגיש את החשיבות של התאים מלאי השומן שלו בשמירה על השילוב של הרקמה בין עמידות וגמישות. בנוסף, הצוות ציין כי ביונקים מסוימים, כמו עטלפים, ליפוכונדרוציטים מתאספים לצורות מורכבות, כמו רכסים מקבילים באוזניים הגדולות מדי, מה שעשוי לשפר את חדות השמיעה על ידי אפנון גלי קול.
"הגילוי של ביולוגיית השומנים הייחודית של סחוס השומנים מאתגר הנחות ארוכות שנים בתחום הביומכניקה ופותח דלתות לאינספור הזדמנויות מחקריות", אמר המחבר הראשי של המחקר, ראול ראמוס, חוקר פוסט-דוקטורט במעבדת פליקוס לביולוגיה התפתחותית והתחדשות. "כיוונים עתידיים כוללים הבנה כיצד ליפוכונדרוציטים שומרים על יציבותם לאורך זמן והתוכניות המולקולריות השולטות בצורתם ובתפקודם, כמו גם תובנות לגבי מנגנוני ההזדקנות התאית. הממצאים שלנו מדגישים את הרבגוניות של שומנים מעבר לחילוף החומרים ומציעים דרכים חדשות. לרתום את תכונותיהם בהנדסת רקמות וברפואה".
הצוות כלל אנשי מקצוע בתחום הבריאות ואנשי אקדמיה מארה"ב, אוסטרליה, בלארוס, דנמרק, גרמניה, יפן, דרום קוריאה וסינגפור, כמו גם צוות מבית החולים סראנו לחיות ולציפורים באגם פורסט וגן החיות של סנטה אנה. ראה את הרשימה המלאה כאן.
עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי קרן WM Keck במסגרת המענק WMKF-5634988; מענק UCI Beall Applied Innovation תחת הוכחת מוצר IR-PR57179; קרן LEO מעניקה את LF-AW-RAM-19-400008 ו-LF-OC-20-000611; מענק יוזמת צ'אן צוקרברג AN-0000000062; מענק אופק אירופה 101137006; מכונים לאומיים לבריאות מענקים U01-AR073159, R01-AR079470, R01-AR079150, R21-AR078939, P30-AR075047, R01-AR078389-01, R01-DE015038, R01-DE01507AR, R1005-AR, R10 R01-AR067821, R01GM152494, R01DE030565, TL1-TR001415, R01-DE013828, R01- DE30565, R01-HD073182, R01-AR067797, R01-AR067797, R091-4DE אימון MBRS GM055246; הקרן הלאומית למדע מעניקה DMS1951144, IOS-2421118, DMS1763272, CBET2134916, NSF-GRFP DGE-1321846 ו-MCB 2028424. גיבוי נוסף הגיע ממענק קרן סימונס 594598, מלגת 594598 של קרן סימונס, קרן Howida Fellow A. קתדרה לאהבה לחקר הסרטן במכללת ביילור לרפואה, אוניברסיטת UC Riverside School of Medicine של דיקן הפוסט-דוקטורט לפקולטה והאגודה הדנית לסרטן.
