صورة باحثة ما بعد الدكتوراه: هانا واترمان تبحث في اتصال الخلية الصغيرة

هانا واترمان باحثة بعد الدكتوراة في جامعة ديوك. تركز أبحاثها على فهم كيفية تنظيم التواصل بين خلايا ألفا وبيتا في البنكرياس لتنظيم إفراز الإنسولين. وفي هذا المقام الخاص بـ”بورتريه ما بعد الدكتوراة” (Postdoc Portrait)، تتحدث عن أهمية أبحاثها وكيف تأمل أن تساعد أبحاثها في تحسين علاجات مرض السكري.

النصيحة 2: تفكيك تواصل خلايا جزر البنكرياس في مرض السكري

س | ما هو العلم الذي تحاولون حله؟

المشكلة العلمية الأساسية التي تحاول بحثي حلها هي سبب اختلال التأثيرات المعززة لإفراز الإنسولين عند الببتيد الإنسوليني المحفز للغلوكوز المعتمد على الغلوكوز (GIP)، وهو هرمون مصدره الأمعاء يُفرز بعد الوجبات ويحفز إفراز الإنسولين، رغم الحفاظ على تعبير مستقبلات GIP واستمرار الفعالية السريرية لأجسام مستقبلات GIPagonist. يشير هذا إلى أن الآليات الأساسية التي تنظم تأثير GIP لم تُفهم بعد. فعندما تنتج خلايا بيتا البنكرياسية الإنسولين لخفض مستوى السكر في الدم، تُفرز خلايا ألفا المجاورة الجلوكاجون لرفع مستوى السكر في الدم، وتنسق التواصل داخل الجزيرة. وتكشف الأدلة المتزايدة أن الأحماض الأمينية، وعلى رأسها الألانين، تنشط خلايا ألفا عبر نقل إشارة مستقبلات GIP، مما يؤدي إلى إطلاق عوامل تُحفز إفراز الإنسولين من خلايا بيتا. ومع ذلك، لا يزال غير معروف ما إذا كانت مسار الإشارة من خلية ألفا إلى خلية بيتا المعتمد على الغذاء يعمل لدى البشر. يدمج بحثي دراسات الأيض البشرية الخاضعة للتحكم لتحديد كيف تعمل الألانين وGIP معاً لتنظيم إفراز الإنسولين، مع التجارب المنجزة على جزيرات البنكرياس البشرية. وقد يساعد فهم هذه الآلية في تفسير سبب تغير وظيفة GIP في داء السكري من النوع الثاني، والمساعدة في تحديد أساليب جديدة لتحسين العلاجات المبنية على الـIncretin وحماية وظيفة خلايا بيتا.

س | ما الذي جذبكم إلى أبحاث الأيض؟

الأيض

عندما انتقلت إلى مرحلة ما بعد الدكتوراة في تدريبي، بدأت أهتم بالسؤال غير المجاب عليها المتعلقة بهرمونات الإنكريتين وبيولوجيا جزيرة البنكرياس. على وجه التحديد، كنت أتساءل لماذا يكون تأثير GIP منهارًا في مرض السكري من النوع 2، رغم النجاح السريري الملاحظ للعلاجات المبنية على GIP. الآن، تركز أبحاثي على فهم التواصل بين خلايا ألفا وبيتا في البنكرياس التي تنظم إفراز الإنسولين، وكشف الآليات التي قد تحسن علاجات مرض السكري.

س | ما الذي تعلمته من شيء لم تكن تتوقعه من أبحاثكم؟

من بين أكثر الأشياء التي تعلمتها إدهاشاً، أن الهرمونات نادراً ما تعمل بمفردها. في الفترة الأولى من تدريبي، كنت أعتبر هرمون GIP هرموناً يؤثر مباشرة على خلايا بيتا البنكرياسية لتحفيز إفراز الإنسولين. ومع بدء مراجعة الأدبيات وتصميم التجارب، أدركت أن خلايا ألفا البنكرياسية تلعب أيضاً دوراً فعالاً في هذه العملية. فخلايا ألفا لا تفرز الجلوكagon仅仅 لرفع مستوى السكر في الدم؛ بل تستجيب للمغذيات مثل الأحماض الأموية وتتواصل مع خلايا بيتا المجاورة لتحفيز إفراز الإنصولين. وقد غيّر هذا المنظور طريقة تفكيري في التنظيم الأيضي بشكل جذري. فقد رسّخ إيمانياً بأن الفسيولوجيا لا تعمل عبر مسارات فردية مستقلة عن بعضها، بل من خلال تفاعلات منسّقة بين الخلايا والأعضاء. وقد شكّل هذا الوعي منهجيتي في البحث؛ فقد وجّهني نحو طرح أسئلة أكثر شمولاً، وتصميم تجارب تعكس تعقيد الأيض لدى الإنسان، بدلاً من دراسة هرمونات أو أنواع خلايا معينة بشكل معزول.

س | إذا نجحت أبحاثكم، ما الذي يمكن أن تغيّروه من أجل العلم أو المجتمع؟

إذا نجت أبحاثي من النجاح، فستُسهم في تطوير فهمنا لكيفية تنظيم الجسم لمستوى السكر في الدم وكيف تختل هذه العمليات في مرض السكري من النوع الثاني. ومن خلال الكشف عن آليات جديدة تتحكم في إفراز ، قد تساعد هذه الدراسة على تفسير سبب فعالية بعض العلاجات الحالية، وتحديد فرص تطوير علاجات أفضل. ومن الناحية الأوسع، تسهم أبحاثي في فهم أعمق لفسيولوجia الإنسان، مما يضع أساساً للاكتشافات المستقبلية في بيولوجيا الأيض والغدد الصماء. إن مرض السكري من النوع الثاني يؤثر على مئات الملايين من الناس حول العالم، ويزيد من خطر الإصابة بأمراض القلب، ومرض الكلى، والعمى، ومضاعفات خطيرة أخرى، مما يجعله أحد أكبر مشاكل الصحة العامة في عصرنا. حتى التقدم الصغير في فهمنا لهذا المرض يحمل إمكانات لتحسين رعاية المرضى. آمل أن تسهم هذه الأبحاث في المساهمة باستراتيجيات أكثر فعالية لمنع السكري وعلاجه وإدارته، وأن تساعد أيضاً في تربية جيل جديد من العلماء الذين سيتعاملون مع المشكلات البيوميدالية المعقدة.

س | ما هو أكثر سؤال تشعرون بهوم بالرد عليه في المرة القادمة؟

السؤال الذي أتشوق أكثر شيء للإجابة عليه هو كيف يُحفّز الجسم نفسه للحفاظ على مستوى السكر في الدم عند المستوى الطبيعي قبل فترة طويلة من ظهور داء السكري من النوع الثاني. إن بقاء العديد من الأشخاص أصحاء أيضياً لسنوات عديدة، رغم زيادة مقاومة الإنسولين، يشير إلى وجود آليات تعويضية قوية تحافظ على توازن الجلوكوز في الجسم. وأود أن أفهم ما هي هذه الآليات، ولماذا تفشل بعضُها لدى بعض الأفراد مع مرور الوقت، وهل يمكن تقويتها من أجل تأخير أو منع تقدّم المرض. إن الإجابة على هذه الأسئلة ستُعيد توجيه التركيز من علاج داء السكري المستقر إلى الحفاظ على الصحة الأيضية قبل نشوء ضرر لا يمكن عكسه. وأنا متشوق لفكرة أن دراسة هذه الاستجابات التكيفية المبكرة ستكشف عن مبادئ بيولوجية جديدة، وأن تفتح فرصاً لتطوير تدخلات تساعد الناس على البقاء أصحاء لفترة أطول، بدلاً من الاكتفاء بإدارة المرض بعد ظهوره.

تم تنظيم الإجابات من حيث الطول والوضوح.