اكتشاف شبكة إشارات صامتة في أعماق الأمعاء تحمي من اضطرابات الأمعاء الالتهابية
في أعماق ثنايا الأمعاء، ضمن جيوب مجهرية تُسمى الخبايا، يعمل نظام مراقبة صامت باستمرار، فالخلايا الجذعية المبطنة لجدار الأمعاء لا تقتصر وظيفتها على إعادة بناء الأنسجة فحسب، بل تستمع وتُرسل إشارات.
فعندما تمر سلالات معينة من بكتيريا الإشريكية القولونية، تستطيع هذه الخلايا استشعار بصمة جزيئية مميزة: الفلاجيلين، وهو البروتين الذي يُحرك ذيل البكتيريا الشبيه بالسوط.
تُطلق هذه الإشارة سلسلة من التفاعلات، تستدعي خلايا مناعية تُصلح التلف وتُساعد في استعادة الحاجز الواقي للأمعاء.
يكشف بحث جديد نُشر في مجلة "ساينس إيميونولوجي" كيف يساعد هذا التفاعل المتبادل - وهو حوار بين الميكروبات والخلايا الظهارية - في حماية الأمعاء من الاضطرابات الالتهابية.
باستخدام نماذج الفئران ونماذج الأمعاء البشرية المصغرة، كشف العلماء عن شبكة إشارات تستشعر فيها الخلايا الجذعية الظهارية الفلاجيلين البكتيري وتحفز استجابة مناعية لتعزيز حاجز الأمعاء.
وتشير النتائج إلى أن تعطيل هذا التواصل قد يجعل أنسجة الأمعاء عرضة للأمراض الالتهابية.
أُجريت الدراسة من قبل باحثين في مركز ميموريال سلون كيترينج للسرطان بالتعاون مع علماء في كلية وايل كورنيل للدراسات العليا في العلوم الطبية، وكلاهما في نيويورك، وفريق في كلية بايلور للطب في هيوستن.
التنصت على الأمعاء
من خلال التنصت على الأمعاء، لم يكتسب العلماء فقط فهمًا أعمق لنشاط الإشارات بين بكتيريا الأمعاء والخلايا الظهارية والمناعية، بل تعلموا أيضًا كيف يسهل التواصل فيما بينهم حاجزًا معويًا صحيًا وإصلاحًا شبه فوري عندما تشكل "الميكروبات الضارة" الغازية تهديدًا.
"تعتبر الخلايا البلعمية المعوية ضرورية لإصلاح الحاجز الظهاري"، كما كتب الدكتوران غريتشن إي. ديل من مركز ميموريال سلون كيترينج للسرطان ومينغ تينغ تساي من جامعة بايلور، مضيفين أنه للحفاظ على التوازن، يتم تجديد الخلايا البلعمية باستمرار.
تعتبر الخلايا البلعمية الكبيرة مكونات أساسية للجهاز المناعي لأنها تبتلع مسببات الأمراض والخلايا السرطانية والحطام الخلوي المدمر في الأمعاء.
على الرغم من إمكانية الغزو، فإن أمعاء الثدييات بشكل عام - وأمعاء الإنسان بشكل خاص - هي أقرب إلى طاولة مفاوضات منها إلى ساحة معركة، كما كشفت الدراسة.
تتعايش تريليونات من الكائنات المتعايشة - ما يُسمى بالميكروبات المفيدة التي تُشكل الميكروبيوم - مع أنسجة الإنسان، وقد وجد ديل وزملاؤه أن الحفاظ على هذا التوازن يتطلب تواصلاً مستمراً، وأن لكل مكون دوراً بالغ الأهمية.
فعلى سبيل المثال، تُعد الخلايا الجذعية الظهارية المعوية مشاركًا فاعلًا في هذا الحوار. فمن خلال استشعار الفلاجيلين من سلالات محددة من بكتيريا الإشريكية القولونية، تُطلق هذه الخلايا إشارات الكيموكين التي تستقطب البلاعم لإصلاح جدران الأمعاء المتضررة، وهي آلية كشفت الدراسة أنها حمت فئران المختبر من التهاب القولون.
مراقبة على مدار الساعة
أثبت العلماء أن المراقبة نشاط مستمر على مدار الساعة سواء كان التجويف (المساحة المفتوحة المجوفة داخل الأمعاء) فارغًا أو ممتلئًا؛ ويظل التداخل نشطًا.
يكتب ديل وتساي: "تشكل طبقة واحدة من الخلايا الظهارية المعوية حاجزًا ماديًا يفصل محتوى التجويف والبكتيريا المتعايشة عن الأنسجة الكامنة، أسفل الظهارة، يشكل النسيج الضام الرخو والمادة الخلالية الصفيحة المخصوصة، التي تحتوي على خلايا مناعية تدعم وظيفة الظهارة وتوفر الحماية ضد الغزو المرضي".
درس الفريق فئرانًا مستعمرة ببكتيريا الإشريكية القولونية 541-15 ، وهي سلالة مشتقة من مرضى بشريين وتستخدم في البحوث العلمية لدراسة التهاب الأمعاء، ووجد الباحثون أن البكتيريا حفزت استقطاب البلاعم إلى الصفيحة المخصوصة للقولون.
أظهرت تجارب إضافية أجريت على عضيات القولون البشري والخلايا المزروعة أن بكتيريا الإشريكية القولونية 541-15 يمكنها تحفيز الخلايا الظهارية لإفراز إشارات تجنيد الخلايا المناعية.
ثم قارن الفريق كيف أثرت سلالات مختلفة من الإشريكية القولونية على تجديد الخلايا البلعمية في الصفيحة المخصوصة، وخلص إلى أن الاستعمار فقط بالسلالات التي تحتوي على أسواط - الزائدة الشبيهة بالسوط التي تغذي الحركة البكتيرية - أدى إلى تجنيد الخلايا الوحيدة في الجهاز المناعي، وهي الخلايا التي تتحول إلى خلايا بلعمية.
أظهرت الأبحاث السابقة أن الخلايا البلعمية في طبقة الصفيحة المخصوصة للأمعاء ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالخلايا الظهارية المعوية وتساعد في دعم وظيفة الأنسجة الطبيعية.
وخلص الفريق إلى أن الخلايا الوحيدة المجندة تعمل باستمرار على تجديد الخلايا البلعمية في الصفيحة المخصوصة، وأن اضطرابات وظيفة الخلايا البلعمية يمكن أن تؤدي إلى أمراض التهابية.
