كيف يؤثر تكوين ميكروبات الأمعاء على الجهاز المناعي؟

غالبًا ما تُعتبر فئران المختبرات بمثابة المعادل العلمي للتوائم المتطابقة وراثيًا، ويُتوقع أن يكون مظهرها وسلوكها متشابهين.

لكن بحثًا جديدًا من كلية العلوم بجامعة تشارلز يُظهر أن هذا الافتراض لا يصح دائمًا.

فقد اكتشف الفريق أن تكوين ميكروبات الأمعاء يمكن أن يؤثر بشكل كبير على بنية ووظيفة الجهاز المناعي - حتى في الحيوانات المتطابقة وراثيًا.

وقال يان باتشيس، المؤلف الرئيسي للمقالة من مختبر مناعة الخلايا بجامعة تشارلز: "لقد فوجئنا بمدى تأثير غياب ميكروبات الأمعاء على التباين الظاهري. كانت الفئران الخالية من الجراثيم مختلفة بعض الشيء، بينما كانت الفئران ذات ميكروبات الأمعاء الطبيعية أكثر تشابهًا".

تفاصيل الدراسة

استخدم الباحثون نموذجًا فريدًا للفأر الأخضر (MHCII-EGFP knock-in)، حيث يُمكن تصوير الخلايا المُقدّمة للمستضد تحت المجهر الفلوري.

سمح هذا بأول رسم خرائط كمية شاملة للأنسجة اللمفاوية المرتبطة بالأمعاء (GALT) - بما في ذلك بقع باير، والجريبات اللمفاوية المعزولة، والعقد اللمفاوية المساريقية - في الفئران ذات تركيبات ميكروبيوتا مختلفة: تقليدية (CV)، وخالية من الجراثيم (GF)، وتلك المُستعمرة بالميكروبيوتا الدنيا المحددة OMM12.

وجد الباحثون أن الفئران ذات ميكروبات معقّدة كانت أكثر تشابهًا مع بعضها البعض من الفئران التي خضعت لـ GF أو OMM12، وأن غياب الميكروبات زاد بشكل كبير من تباين شكل وحجم أعضاء المناعة المعوية.

في حين أن OMM12 أعاد شكل الأمعاء جزئيًا، إلا أنه فشل في استعادة أعداد الخلايا المناعية الفسيولوجية أو محاكاة الحالة المناعية الوظيفية للفئران التقليدية بشكل كامل.

خلال هذه الرحلة، وصف الفريق أيضًا بنية مناعية لم تكن معروفة سابقًا، وهي الزغيبة المناعية.

وُجدت هذه الزغيبة، المليئة بخلايا مناعية كثيفة، بشكل رئيسي لدى الفئران ذات الميكروبات المحدودة، وقد تُمثل تكيفًا مع بيئة ميكروبية محددة.

نُشرت الدراسة في مجلة "Gut Microbes" ، وتُسلّط الضوء على ضرورة مراعاة السياق الميكروبي - وليس فقط الجينات - عند تفسير نتائج نماذج الفئران المخبرية.

يُعدّ توحيد ميكروبات الأمعاء أمرًا أساسيًا لإمكانية إعادة إنتاج النتائج، إلا أن مجموعات الميكروبات المُبسّطة الحالية، مثل OMM12، لا تُمثّل بعدُ بديلاً مثاليًا لميكروبات الأمعاء المعقدة الطبيعية.