في أمراض الدماغ التنكسية، مثل مرض الزهايمر، هناك فرط نشاط ممثلي الجهاز المناعي في الدماغ. وكشف علماء معهد وايزمان للعلوم عن الآلية التي تسمح لهذه الخلايا بالعودة إلى وضعها الطبيعي
الخلايا الدبقية الصغيرة - خلايا صغيرة تشبه الأخطبوط مرتبة في مصفوفات كثيفة في أعماق أنسجة المخ - كانت تعتبر لسنوات ليست أكثر من مجرد حشو - ومن هنا أصل اسمها "الدبقية" (باليونانية: غراء). من المعروف اليوم أن هذه الخلايا تمثل الجهاز المناعي في الدماغ، وبالتالي فهي مسؤولة عن وظائف حيوية للغاية: بدءًا من إزالة بقايا الخلايا الميتة والحماية ضد الغزاة إلى تصميم و"تشذيب" المشابك العصبية - مواقع الاتصال التي يتم من خلالها نقل المعلومات بين الخلايا العصبية. م يلقي علماء معهد وايزمان للعلوم الضوء على نشاط هذه الخلايا وبشكل خاص على المرحلة الأخيرة من استجابتها المناعية: العودة إلى المرحلة الطبيعية. غالبًا ما تنطوي أمراض الدماغ التنكسية على فرط نشاط غير مقيد للخلايا الدبقية الصغيرة، وبالتالي، قد تمهد هذه النتائج الطريق لفهم جديد لهذه الحالات غير القابلة للشفاء، وبناءً على هذه المعرفة، ربما تفتح الباب لاتجاهات علاجية جديدة.
عندما تبدأ الخلايا الدبقية الصغيرة في العمل، فإنها تميل إلى المرور بعملية تحفيز سريعة أثناء تغيير التعبير عن آلاف الجينات. في مختبر البروفيسور ستيفن يونج وطُلب من قسم علم المناعة فهم كيفية عودة هذه الخلايا إلى حالة الراحة بعد التحفيز. من المعروف الآن أن الخلايا الدبقية الصغيرة تنتمي إلى نوع معين من خلايا الجهاز المناعي - الخلايا البلعمية (حرفيًا: "الأكلة الكبيرة") التي تبتلع النفايات وبقايا الخلايا الميتة في الأنسجة المختلفة. ولذلك، افترض فريق بحث البروفيسور يونج أن المادة المضادة للالتهابات إنترلوكين 10 (10-IL)، المعروفة لهم من دراساتهم السابقة بأنها تنظم نشاط الخلايا البلعمية في الأمعاء، ستشارك أيضًا في تهدئة الخلايا الدبقية الصغيرة. على الرغم من أن عمر الخلايا الدبقية الصغيرة أطول وأنها هادئة نسبيًا مقارنة بالخلايا البلعمية الموجودة في الأمعاء، والتي تكون مضطربة وتتغير بسرعة، فقد أظهرت التجارب الأولية أن كلا النوعين من الخلايا يستخدمان نفس "صندوق الأدوات" الجزيئي.
الفريق البحثي المكون من د. عنات شيمر، جال رونيت فرومر وأعضاء آخرين من مختبر البروفيسور يونغ - بالتعاون مع د. كياباش من موخدي من جامعة بروكسل الحرة - طلبوا أولاً فحص تأثير 10-IL على الخلايا الدبقية الصغيرة. ولتحقيق هذه الغاية، تم "هندسة" الفئران بدون مستقبلات نشطة لـ 10-IL في الخلايا الدبقية الصغيرة في الدماغ. في البداية لم يكن هناك أي تغيير في وظيفة الفئران المعدلة وراثيا، ولكن عندما تم تعريضها لجزيء يعد مكونا هاما في جدار الخلية للبكتيريا ومن المعروف أنه يولد استجابة مناعية حادة ("عاصفة السيتوكين")، فإن دخلت الخلايا الدبقية الصغيرة حيز التنفيذ. نظرًا لافتقارها إلى القدرة على الإحساس بـ 10-IL، ظلت هذه الخلايا في حالة مفرطة التحفيز بمرور الوقت، وأظهرت الفئران المعدلة وراثيًا أعراض المرض العصبي. أظهرت هذه التجربة أن 10-IL يلعب دورًا في تهدئة الخلايا الدبقية الصغيرة وإعادتها إلى حالتها الأساسية وهو أمر ضروري لنشاط الدماغ الطبيعي.
علاوة على ذلك، كشفت تجربة أخرى أن جزيئات 10-IL لا يتم إنشاؤها على الإطلاق بواسطة الخلايا الدبقية الصغيرة نفسها ولكن بواسطة خلايا أخرى في الجهاز المناعي. كانت الخلايا الدبقية، من جانبها، مشغولة بإنتاج مكون آخر (TNF) الذي يساهم بالفعل في تكوين الالتهاب، وبالتالي يشجع على استمرار التفاعل الالتهابي. على عكس الفئران التي تم فيها إسكات مستقبلات 10-IL فقط، فإن الفئران التي تم فيها تحييد بروتين TNF أيضًا، لم تظهر عليها أي علامات التهاب أو مرض على الإطلاق. بمعنى آخر، رسم العلماء خريطة لدائرة الاستجابة للخلايا الدبقية الصغيرة: يؤدي تنشيطها إلى إنتاج عامل TNF، الذي يصبح ضارًا إذا لم يتم تقييده بواسطة 10-IL.
كما هو الحال دائمًا في العلم، تظل هناك العديد من الأسئلة: ماذا يحدث لدائرة استجابة الخلايا الدبقية الصغيرة في أمراض مختلفة، بدءًا من التصلب الجانبي الضموري (ALS) إلى الفصام ومرض الزهايمر؟ ولماذا، على عكس الخلايا البلعمية في الأمعاء وفي أماكن أخرى، لا تنتج الخلايا الدبقية الصغيرة بنفسها المادة المسؤولة عن كبح تفاعلها؟
بالمناسبة، كانت النتائج الجديدة التي توصلت إليها مجموعة البروفيسور يونج مفاجئة بشكل خاص، حيث أفادت مختبرات أخرى أن الخلايا الدبقية الصغيرة نفسها تنتج 10-IL عند زراعتها في مزارع الأنسجة في المختبر. حقيقة أن هذا الإنتاج لا يحدث فعليًا في أنسجة المخ، تعزز فهم أن الخلايا الدبقية الصغيرة، وكذلك الخلايا البلعمية الأخرى، تشكل هويتها ونشاطها وفقًا للبيئة الدقيقة التي تعمل فيها، والتي لا تشبه البيئة الدقيقة في الجسم. زراعة الأنسجة في المختبر.
تقسيم وحكم
إن الخلايا الدبقية الصغيرة الموجودة في الدماغ، كما ذكرنا سابقًا، هي نوع من الخلايا البلعمية - لكنها ليست الخلايا البلعمية الوحيدة الموجودة في الدماغ. بمزيد من البحوث التي خرجت من مختبر البروفيسور يونغ، قام الباحثون بقيادة الدكتور جونغ سيوك كيم وبالتعاون مع د. بابلو بليندر من جامعة تل أبيب والدكتور موفاتشادي، وهي طريقة رائدة للتدخل الجيني المستهدف الذي يسمح بفصل الخلايا الدبقية الصغيرة ومجموعات فرعية إضافية من الخلايا البلعمية الموجودة في الدماغ. باستخدام هذه الطريقة، تمكن الباحثون من إظهار أن الخلايا الدبقية الصغيرة لدى الفئران تختلف عن أقاربها - الخلايا البلعمية الموجودة بالقرب من جدران الأوعية الدموية في الدماغ - ليس فقط في بيئتها المعيشية ولكن أيضًا في شكلها ووظيفتها. ومن المتوقع أن يساعد هذا النموذج في الفئران والمختبرات الأخرى على دراسة المجموعات السكانية الفرعية العديدة في عائلة البلاعم الواسعة والتواصل بين الخلايا المختلفة، وكذلك فهم نشاطها بشكل أفضل في الحالات الصحية والمرضية.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
