لا يوجد دخان بدون التهاب

واكتشف علماء المعهد نوعا جديدا من الجسيمات الالتهابية - "كاشف الدخان" لجهاز المناعة الذي يضمن تحكما أكثر دقة في ارتفاع لهيب التفاعل الالتهابي. قد تمهد النتائج الطريق لعلاج أمراض الأمعاء الالتهابية

وارتبطت العديد من التيجان باتفاقات إبراهيم، لكن حتى الآن لم يتم الكشف عن تقدم ترتيبات التطبيع بين إسرائيل والإمارات العربية المتحدة ودول عربية أخرى بشكل غير متوقع أيضًا. أبحاث في مجال علم المناعة. الفعل الذي كان على هذا النحو كان: بعد الاتفاقيات تمت دعوة البروفيسور عيران ألينيف من معهد وايزمان للعلوم إلى مؤتمر علمي في دبي. وفي طريقه لإلقاء محاضرة في أحد المؤتمرات، تقاسم سيارة أجرة مع عالم مناعة ألماني. يتذكر البروفيسور ألينيف: "أخبرني البروفيسور أيكا ليتز أثناء القيادة عن مجموعة بروتينية غير عادية كان يبحث عنها، وأخبرته أن مختبري كان يبحث في نفس المجموعة بالضبط". "لقد بدأنا في تبادل الأفكار، وهكذا ساعدنا بعضنا البعض في إكمال الأجزاء المفقودة من اللغز."

إن المجموعة التي عملت بسحرها في المختبرين هي نوع جديد من "الجسيم الملتهب" - وهي واحدة من مجموعات البروتينات الشبيهة بالزهرة والتي تعمل بمثابة "كاشف الدخان" لجهاز المناعة. على عكس كاشف الدخان المثبت في سقف المطبخ، تعيد الجسيمات الالتهابية تجميع نفسها في كل مرة في مواجهة الخطر، ثم تنفذ استجابة التهابية خاضعة للرقابة: إنتاج كميات كبيرة من السيتوكينات - مواد كيميائية التهابية تؤدي إلى موت الخلايا الملوثة أو التالفة، وبالتالي منع احتمال حدوث ضرر أكثر اتساعًا في الأنسجة. عندما لا تعمل أجهزة الكشف بشكل صحيح، لا تحدث الاستجابة الالتهابية الخاضعة للرقابة، وقد تكون النتيجة التهابًا غير منضبط يؤدي إلى تلف الأنسجة بشكل كبير وتفشي المرض.

لضمان استجابة سريعة ودقيقة للجهاز المناعي، يتخصص كل نوع من أنواع الالتهاب في استشعار نوع معين من التهديد. على سبيل المثال، هناك جسيم التهابي يعرف كيف يستشعر جزيئات الحمض النووي الموجودة في غير مكانها - أي أنها تطفو في سائل الخلية بدلا من حفظها وتشكلها في النواة - دليل على وجود عدوى بكتيرية أو فيروسية أو فطرية أو ببساطة محنة الخلية.

"إن اكتشافاتنا تزيد من فهمنا بأن الخلايا المخاطية، مثل بطانة الأمعاء أو غلاف الجلد، هي في الواقع خلايا من الجهاز المناعي، وتشكل خط الدفاع الأول ضد الأخطار والغزاة من الخارج."

إن المعرفة المتعمقة بالجسيمات الالتهابية وأنواعها المختلفة يمكن أن تمهد الطريق لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض الالتهابية. ولهذا السبب بالذات، شرعت مجموعة البروفيسور ألينيف في البحث عن هدف صعب: نوع جديد من الجسيمات الملتهبة. بالنسبة للبروفيسور ألينيف، لم تكن هذه مغامرة جديدة: كونه باحثًا شابًا، خلال فترة ما بعد الدكتوراه، اكتشف جسيمًا ملتهبًا جديدًا والأول من نوعه يسمى NLRP6. ما يميز هذا الجسيم الالتهابي هو أنه، على عكس جميع الجسيمات الالتهابية الخمسة التي كانت معروفة حتى ذلك الوقت، فإنه لا يتشكل في خلايا الجهاز المناعي، ولكن في خلايا بطانة الأمعاء.  

في بحثهم عن الجسيم الالتهابي الجديد غير المعروف، حصل العلماء على مساعدة من دليل غامض: بروتين غامض يسمى NLRP10. يوجد في وسط كل جسيم التهابي جهاز استشعار. وعلى الرغم من أن أجهزة الاستشعار تختلف عن بعضها البعض، اعتمادًا على نوع التهديد الذي تكتشفه، إلا أنها جميعًا تنتمي إلى نفس عائلة بروتينات الاستشعار. ولكن كما هو الحال في كل عائلة هناك أيضًا "الخروف الأسود": بروتين NLRP10 الذي يفتقر إلى عنصر الاستشعار الذي يميز الأعضاء الآخرين. وما فائدة كاشف الدخان بدون حساس؟

حاولت مجموعة البروفيسور ألينيف، بقيادة الدكتور دانبينغ تشانغ، والدكتور غاياتري موهاباترا، والدكتورة لارا كيرن، حل لغز البروتين المتمرد. وباستخدام الهندسة الوراثية، قاموا بتخليق فئران تفتقر إلى البروتين الموجود في بطانة الأمعاء، وفي سلسلة من التجارب قارنوها بالفئران العادية. وكشفت المقارنة أنه على عكس التوقعات وعلى غرار بقية أفراد عائلته، يشكل NLRP10 أيضًا جسيمًا التهابيًا حول نفسه - وهو نوع جديد وغير معروف من الجسيم الالتهابي - ويتمتع بقدرات استشعار حتى بدون مكون الاستشعار الكلاسيكي. يتخصص هذا الجسيم الالتهابي الفريد في استشعار الضرر الذي يلحق بالميتوكوندريا - مراكز قوة الخلية والعضيات الأولى التي تتضرر في حالة الإصابة بالعدوى أو تلف الأنسجة. عندما يحدث خطأ في نشاط الميتوكوندريا في الخلايا الموجودة في الأنسجة، يتلقى الجسيم الالتهابي NLRP10 إشارة الاستغاثة وينشط استجابة مناعية محلية تؤدي إلى موت الخلايا التالفة.

والأمر الأكثر إثارة للاهتمام من اكتشاف جسيم التهابي جديد هو احتمال مشاركته في الوقاية من أمراض الأمعاء الالتهابية. عادة ما تنتج هذه الأمراض عن تلف أولي في الغشاء المخاطي للأمعاء مما يؤدي إلى تعرض أجزاء من أنسجة الأمعاء التي لا تتلامس عادة مع البكتيريا المعوية لها. قد يؤدي هذا التعرض إلى تفاعل التهابي أكثر حدة - وهو رد فعل قد يتطور إلى أضرار جسيمة في الأنسجة إذا لم يتم إيقافه بسرعة. في الدراسة، أظهر العلماء أن الفئران التي ليس لديها الجسيم الالتهابي NLRP10 النشط في بطانة القولون كانت أكثر عرضة بكثير من الفئران الضابطة للإصابة بمرض التهاب الأمعاء الحاد أو حتى المميت بعد الضرر الأولي للبطانة.

وفي الوقت نفسه، في جامعة بون، تناول البروفيسور ليتز وفريقه نفس الأسئلة من اتجاه مختلف تمامًا: التعبير عن نفس البروتين في أنسجة الجلد. وكانت استنتاجاتهم متشابهة: فقد أظهروا أن NLRP10 يعرف كيف يستشعر الضرر الذي يلحق بعضيات الميتوكوندريا في خلايا الجلد أيضًا. علاوة على ذلك، أشارت النتائج التي توصلت إليها المجموعة الألمانية أيضًا إلى احتمال تورط الجسيم الالتهابي في الوقاية من الأمراض الجلدية الالتهابية مثل التهاب الجلد التأتبي.

يقول البروفيسور: "إن اكتشافاتنا تزيد من فهمنا بأن الخلايا المخاطية، مثل بطانة الأمعاء أو غلاف الجلد، هي في الواقع خلايا من الجهاز المناعي، وتشكل خط الدفاع الأول ضد الأخطار والغزاة من الخارج". ألينيف. "ستكون خطوتنا التالية هي معرفة كيفية عمل الجسم الالتهابي الذي اكتشفناه في البشر. وإذا تم تكرار النتائج المكتشفة في الفئران، فقد يتم تمهيد الطريق لأدوية جديدة للأمراض الالتهابية في الجلد أو الأمعاء".

وشارك في الدراسة أيضًا الدكتور ييمينغ ها، والدكتور ميراف شمولي، والدكتور رافائيل فالديس ماس، والدكتورة ألكسندرا كولودزيكا، وميغيل كاماتشو روبينو، وإيمانويل تشيدا، وساندي شيمشي، ورايان جيمس هودجيتس، ود. كريستيان كليماير، كيم غولدنبرغ، د. ميلينا هاينمان، د. حاجيت شابيرا، البروفيسور يفعات ماربل والدكتور صهيب عابدين من قسم علم المناعة الجهازية في معهد وايزمان للعلوم؛ الدكتور توميش بروشنيكي، ماتيلدا ب. فاسكونسيلوس والبروفيسور أيكا ليتز من جامعة بون؛ لينا شور، فرانزيسكا هيرتل، يي سول لي، والدكتور ينس بوشهوف من المركز الألماني لأبحاث السرطان (DKFZ)، هايدلبرغ، ألمانيا؛ نوعى ستيتنر والبروفيسور ألون هيرملين من قسم الموارد البيطرية في معهد وايزمان للعلوم؛ والبروفيسور مينهو تشين من جامعة صن يات صن، قوانغتشو، الصين؛ والبروفيسور ريتشارد إي. فلافل من كلية الطب بجامعة ييل.