كشف علماء معهد وايزمان للعلوم كيف أن الجهاز المناعي يسمح لنا بتناول ما نريده، دون الإصابة بالحساسية أو المرض.
عندما نصاب بالحساسية تجاه الفول السوداني، أو الفراولة، أو منتجات الألبان، فإننا نسارع إلى توجيه أصابع الاتهام إلى الجهاز المناعي. نحن لا نتذكر دائمًا أن القدرة على الاستمتاع بوجبة جيدة، أو مجرد تناول الطعام، هي أيضًا من عمل الجهاز المناعي. بعد كل شيء، الطعام هو عنصر غريب دخل أجسامنا، وحقيقة أننا لا نتعامل مع شرائح اللحم أو القرنبيط باعتبارها غازية غير مرغوب فيها تعود إلى آلية تعرف باسم "تحمل الطعام". ورغم أن هذه الآلية ضرورية لبقائنا على قيد الحياة، إلا أنه حتى الآن لم يكن معروفاً على وجه التحديد كيف تعمل. في دراسة جديدة نشرت اليوم في المجلة العلمية الطبيعة كشفت مجموعة الدكتور رانيت كيدمي من معهد وايزمان للعلوم: شبكة من خلايا الجهاز المناعي التي تنفذ برنامج تحمل الطعام. قد تساعد نتائج الدراسة الجديدة في فك شفرة الاضطرابات في الآلية التي تؤدي إلى الحساسية وحساسية الطعام والأمراض مثل مرض الاضطرابات الهضمية.
يبدأ تطور تحمل الطعام في الرحم عندما يتعرض الجهاز المناعي للجنين لمواد مصدرها الطعام الذي تناولته الأم. تستمر هذه الآلية في النضوج أثناء الرضاعة الطبيعية ومع الانتقال إلى الأطعمة الصلبة. وفي الوقت نفسه، تتطور القدرة على التحمل أيضًا بفضل الاتصال الوثيق بالبكتيريا المعوية، والتي تنتج أيضًا مواد ومسببات حساسية محتملة يجب على الجهاز المناعي أن يتعلم التعايش معها بسلام.
لفترة طويلة، اعتقد العلماء أن خلايا الجهاز المناعي التي تسمى الخلايا الشجيرية هي المسؤولة بشكل أساسي عن آلية تحمل الطعام. هذه الخلايا - التي نال الباحث الأمريكي رالف شتاينمان جائزة نوبل عن اكتشافاتها في عام 2011 - تعمل على تحفيز الجهاز المناعي. على سبيل المثال، أثناء الإصابة بعدوى بكتيرية، يقومون بأخذ عينات من الغزاة وتقديم العينات إلى خلايا أخرى في الجهاز المناعي، حتى تتمكن من التعرف عليها ومهاجمتها. كان الاعتقاد السائد هو أنه على عكس الغزاة غير المرغوب فيهم، عندما تقوم الخلايا الشجيرية بتذوق مكونات الطعام، بدلاً من إثارة المشاكل، فإنها تعطي تعليمات للخلايا الأخرى بإلقاء أسلحتها والسماح للضيوف بالتأقلم والهضم في سلام. ولكن من المثير للدهشة أنه في التجارب السابقة التي أجريت على الحيوانات المعملية، تم اكتشاف أنه حتى بدون الخلايا التي كان من المفترض أنها مسؤولة عن الآلية، فإن القدرة على تناول الطعام لا تتأثر.
افترضت الدكتورة كيدمي أن حل اللغز قد يكون من خلال نوع نادر من الخلايا اكتشفته في بحثها بعد الدكتوراه: خلايا ROR-gamma-T، والتي تنشأ من العدد الدقيق غير معروف. لقد تبين أن حدسها كان صحيحا. وفي الدراسة الجديدة، أظهرت مجموعة الدكتور كيدمي في قسم المناعة الجهازية بالمعهد، بقيادة طالبة البحث آنا رودنيتزكي، أن خلايا ROR-gamma-T هي الخلايا التي تنشط آلية تحمل الطعام: عندما تم تعطيل نشاطها في الفئران، سرعان ما أصيبت بالحساسية الغذائية وتضررت قدرتها على تناول الطعام.
وبعد اكتشاف الحلقة الأولى في السلسلة، سعى الباحثون إلى فك شفرة الآلية بالكامل. وباستخدام أدوات الهندسة الوراثية المتقدمة، قاموا بإزالة أنواع مختلفة من الخلايا في الفئران، وفي كل مرة قاموا بفحص الاستجابة للطعام. بهذه الطريقة، تمكنوا من تحديد شبكة منسقة بشكل جيد مكونة من أربعة أنواع من الخلايا والتي تعد ضرورية لمنع حدوث رد فعل تحسسي تجاه الطعام. يتم تنشيط الشبكة بواسطة ROR-gamma-t، التي تنقل إشاراتها من خلال نوعين إضافيين من الخلايا، وكل هذا بهدف قمع نشاط آخر خلية في السلسلة: خلايا 8CD المتشددة التي تتمثل مهمتها في القضاء على الغزاة وإحباط التهديدات المختلفة.
وقد أثارت هذه الاكتشافات المزيد من الأسئلة المثيرة للاهتمام. إذا كانت البكتيريا المسببة للأمراض تشبه مكونات الطعام، فهل سيتمكن الجهاز المناعي من محاربتها بفعالية؟ ولماذا لم تتعلم البكتيريا أثناء التطور كيفية إخفاء نفسها في صورة طعام من أجل خداع الجهاز المناعي والتهرب منه؟
ولدراسة هذه الأسئلة، أجرى العلماء اختبارات على الفئران لمعرفة ما إذا كان الجهاز المناعي قادراً على تطوير استجابة مناعية للبكتيريا التي تعبر عن بروتين تم تحديده بالفعل كغذاء. كشفت الدراسة عن سلوك عجيب: عندما يستشعر الجهاز المناعي الخطر، فإنه يوقف برنامج تحمل الطعام ويحارب العدوى البكتيرية بكل قوته؛ يستأنف برنامج التسامح عمله فقط عندما تنتهي العدوى.
يستخدم الدكتور كيدمي تشبيهًا باتفاقيات السلام بين الدول المتجاورة: "مع كل الاحترام للاتفاقيات بين الدول، إذا بدأ أحدهم بإطلاق النار عبر الحدود، فسيتم تحييده فورًا. يعمل الجهاز المناعي وفقًا لمبدأ مماثل - في حالة الإصابة، سيتعامل أولاً مع التهديد المُشكّل، ويُعطّل آليات التحمّل مؤقتًا".
وتكشف النتائج الجديدة عن شبكة خلوية متطورة وديناميكية تسمح للجهاز المناعي بمنع رد الفعل التحسسي تجاه الطعام، مع البقاء في حالة تأهب ضد العدوى المحتملة. ويفتح هذا الاكتشاف آفاقاً جديدة للبحث في الخلل في آليات تحمل الطعام الذي يؤدي إلى الحساسية والأمراض. على سبيل المثال، قد تساعد النتائج في تحديد سبب فشل الخطوة الأخيرة من آلية التحمل في مرض الاضطرابات الهضمية - قمع خلايا CD8 التي تهاجم الغشاء المخاطي المعوي عن طريق الخطأ استجابة للجلوتين. إن الفهم التفصيلي للجوانب المحددة لمثل هذه الإخفاقات يمكن أن يؤدي إلى تحسين العلاجات لحساسية الطعام وحساسيات جميع الأنواع.
وشارك في الدراسة أيضًا هانا أو، ومايا مارغولين، وإنبار شتاينبرغ، والدكتورة ليات ستولر باراك، والأستاذ زيف شولمان من قسم المناعة الجهازية بالمعهد؛ والدكتور بركات داسا من قسم البنية التحتية لبحوث علوم الحياة.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
