توجه باحثون في جامعة ستانفورد الأميركية لتطوير وسيلة جديدة لزيادة ضخ الأكسجين إلى القلب وذلك بزرع بكتريا، وهي نوع من الطحالب، في القلب المتضرر يمكنها إجراء عملية التركيب الضوئي، ثم توجيه شعاع ضوئي عليها. وتقوم النباتات عادة بتنفيذ عمليات التركيب الضوئي مستفيدة من أشعة الشمس لتوليد الأكسجين. وفي الدراسة التي نشرت الخميس في مجلة «ساينس أدفانسيز» قال الباحثون إنهم زرعوا البكتريا في قلوب فئران متضررة بعد أن أخضعوها للتخدير، ثم وجهوا الضوء عليها لتحفيزها على توليد الأكسجين بهدف تحسين وظيفة القلب.

وقال الدكتور جوزيف وو رئيس قسم جراحة القلب والصدر في الجامعة الذي أشرف على الدراسة، إن «جمال هذه الطريقة يتمثل في كونها منظومة قابلة للتدوير، إذ يمكننا تجهيز البكتريا التي تقوم باستخلاص ثاني أكسيد الكربون، ثم ومع الحصول على طاقة الضوء المسلط، فإنها تقوم بتوليد الأكسجين».وجاءت هذه الفكرة بهدف زيادة الأكسجين إلى القلب الذي يشكو من النقص في إمدادات الدم المشبع بالأكسجين التي تنجم عند تضرر الشرايين التاجية للقلب وتضيّقها.

وانطلق العلماء في فكرتهم من التأمل في العلاقات المهمة الموجودة داخل الطبيعة، «ففي الطبيعة يزفر الإنسان ثاني أكسد الكربون الذي تحوله النباتات إلى الأكسجين. وعندما تحدث النوبة القلبية تحاول عضلة القلب زيادة ضخ الدم... إلا أن ما يوجد هو ثاني أكسيد الكربون وليس الأكسجين».ومن هنا فكر الباحثون في توظيف خلايا نباتية وزرعها بالقرب من خلايا القلب لتوليد الأكسجين من ثاني أكسيد الكربون. وفي البداية استخدم الباحثون مسحوقا من السبانخ مع نوع من الكرنب خلطوه مع خلايا القلب المتضرر في أوعية مختبرية إلا أنهم وجدوا أن «الصانعات اليخضورية أو البلاستيدات الخضراء» وهي العضو المهم لتوليد الأكسجين في النباتات، لم تكن مستقرة ومتوازنة للبقاء داخل تلك الخلايا.وقال الباحث وو: «ثم جربنا (البكتريا الزرقاء cyanobacteria) التي تقوم بالتركيب الضوئي، وهي نوع من الطحالب الزرقاء، لأنها تتمتع بمتانة في تركيبها يتيح لها العيش في المياه.

وأظهرت التجارب قدرة الطحالب على العيش مع خلايا القلب في الأوعية المختبرية.وحقن الباحثون الفئران المصابة بنوبات قلبية إسكيمية ناجمة عن نقص التروية الدموية، ثم وجهوا شعاعا نحوها وأجروا مقارنة على مدى 20 دقيقة بين عمل القلب لدى مجموعتين من الفئران: الأولى لدى توليد الأكسجين الإضافي داخل القلب والثانية لدى عمل القلب المتضرر وحده. وظهر أن الأكسجين الإضافي أدى إلى أداء أفضل للقلب. وظل أداء القلب أفضل لمدة أسبوعين رغم أن البكتريا نفسها تبددت وذابت بعد مرور 24 ساعة من زرعها.