תאי אפיתל קרנית ממוינים חוזרים למצב דמוי־תאי גזע ותורמים להתחדשות הקרנית

פורסם ב־Nature Communications

יכולת ההתחדשות של הקרנית תלויה במידה רבה בתאי הגזע הלימבליים (LSCs), האחראים על שמירת ההומאוסטזיס של אפיתל הקרנית ועל תיקונו לאחר פגיעה. מחקר חדש ופורץ דרך מראה כי לאחר אובדן תאי הגזע הלימבליים, גם תאי אפיתל קרנית ממוינים ובוגרים יכולים "לחזור לאחור" בתהליך של dedifferentiation ולרכוש מחדש מצב דמוי־תא גזע. התאים המתוכנתים מחדש הפכו עם הזמן דומים כמעט לחלוטין לתאי הגזע הטבעיים מבחינת הפרופיל הגנטי שלהם, הצליחו לשמר את אפיתל הקרנית לאורך זמן ואף לתקן פגיעות חוזרות בקרנית.

המחקר מדגים כי יכולת זו נשמרת אפילו בתאי קרנית המצויים בשלבי התמיינות מאוחרים, אך היא מוגבלת לשושלת האפיתל של הקרנית: תאי לחמית לא הצליחו להפוך לתאי גזע לימבליים או לשחזר באופן תקין את הקרנית. בכך מדגיש המחקר את החשיבות הקריטית של ה־limbal niche – סביבת תאי הגזע – בהכוונת זהות התא ותהליכי ההתחדשות.

ממצא מרכזי נוסף הוא תפקידם של מקרופאגים בסביבת הלימבוס. החוקרים הראו כי אותות המופרשים מהמקרופאגים מעודדים את תהליך התכנות מחדש, וזיהו במיוחד את הציטוקינים IGF1 ו־CCL2 כגורמים מרכזיים המסוגלים לקדם את החזרה למצב דמוי־תא גזע. שילוב של IGF1 ו־CCL2 אף הגביר את ההתאוששות במודלים שבהם המקרופאגים דוכאו.

החשיבות הקלינית האפשרית של הממצאים נוגעת במיוחד ל־Limbal Stem Cell Deficiency (LSCD) ולרפואה רגנרטיבית של הקרנית. החוקרים מצאו כי אותות שמקורם במקרופאגים יכולים גם לחזק מאפייני stemness בתרביות של תאי גזע לימבליים אנושיים, ובכך מצביעים על אפשרות עתידית לשפר גידול ושימור של תאים המיועדים להשתלה. עם זאת, חשוב לציין כי מרבית ניסויי ה־dedifferentiation בוצעו במודלים של עכברים, והחזרה של תאי אפיתל קרנית אנושיים ממוינים למצב של תא גזע טרם הודגמה ישירות בבני אדם.  

ממצאים אלו משנים את התפיסה המסורתית שלפיה התמיינות תאית היא תהליך כמעט חד־כיווני, ומציגים את המיקרו־סביבה הלימבלית והתקשורת בין מערכת החיסון לתאי האפיתל כיעד חדש ומבטיח לפיתוח טיפולים רגנרטיביים בקרנית.

למאמר המלא:Nature Communications – Aged differentiated cells reverse into native stemness-like state by niche cytokines to sustain lifelong homeostasis and tissue repair