هي خلايا المناعة الذاتية الموجودة في الجهاز المناعي، والتي تعتبر ضارة، وضرورية للنشاط المعرفي الطبيعي
ماريت سيلفين، هآرتس، والا (18/8/04)
منذ خمسينيات القرن الماضي، عرف علماء المناعة (الباحثون في الجهاز المناعي) حقيقتين أساسيتين. الأول: أن خلايا المناعة الذاتية (الخلايا القادرة على مهاجمة مكونات الجسم نفسها) ضارة بالجسم؛ لذلك، أثناء تطور الجهاز المناعي، يتم إجراء فرز يتم فيه إزالة جميع الخلايا التي تتعرف على المكونات الذاتية من الجسم. الحقيقة الثانية: ليس من المفترض أن تصل أفواج خلايا الجهاز المناعي إلى الدماغ، وإذا وصلت إليه ستؤدي إلى تلف وظائف الدماغ المختلفة. وبالتالي فإن الجهاز العصبي المركزي (الدماغ والعمود الفقري) هو منطقة محايدة، "خارج الحدود" لجهاز المناعة.
تتحدى البروفيسور ميشال شوارتز من قسم علم الأعصاب في معهد وايزمان وفريقها البحثي هذين الافتراضين الأساسيين. وجد شوارتز أن خلايا الجهاز المناعي تلعب دورًا مركزيًا ومهمًا في تطوير وظائف المخ والحفاظ عليها. وفي دراسة نشرت مؤخرا في مجلة "العلوم" التابعة للأكاديمية الوطنية "Proceedings"، وجد شوارتز مع طالب الدكتوراه جوناثان كيبنيس والدكتورة حاجيت كوهين من جامعة بن غوريون أن خلايا الجهاز المناعي تشارك أيضا في التطور المعرفي للدماغ وأن وبدونها تتطور أمراض نفسية شبيهة بالفصام لدى الفئران.
تم اكتشاف خلايا المناعة الذاتية لأول مرة في الحالات المرضية، وبالتالي لم يؤخذ في الاعتبار إمكانية لعبها دورًا في الظروف الفسيولوجية الطبيعية. لقد اكتشف علماء المناعة بالفعل خلايا مناعة ذاتية في الجسم السليم، ولكن كان الاعتقاد السائد هو أن هذه الخلايا "أفلتت" من السيطرة الصارمة أثناء تطور الجهاز المناعي وأن الجسم يحمي نفسه منها عن طريق تكوين خلايا تقمعها.
يشارك البروفيسور شوارتز في أبحاث الجهاز العصبي المركزي. يعرف الباحثون في مجال الجهاز العصبي أنه بعد الإصابة، يتم إنشاء كميات كبيرة من الناقل العصبي الغلوتامات والجذور الحرة (المواد ذات النشاط المدمر التي يتم إنشاؤها في عملية التمثيل الغذائي للخلية) في الدماغ، مما يؤدي إلى تلف الخلايا العصبية السليمة. لمنع الضرر القاتل للخلايا العصبية وانتشار الضرر، تركز الجهود البحثية على إيجاد المواد التي من شأنها تحييد الغلوتامات والجذور الحرة.
الغلوتامات والجذور الحرة هي أمثلة لما يسميه شوارتز "الأعداء من الداخل". ووفقا لها، فإن هذه "المواد التي تكون في الظروف الفسيولوجية الطبيعية ضرورية للعمل والتعلم والذاكرة والتحكم في الحالة العقلية وبقاء الخلايا العصبية، مثل الناقلات العصبية الغلوتامات والدوبامين". ولكن عندما يتجاوز مستوى هذه المواد المعدل الطبيعي فإنها تصبح ضارة."
كيف يحارب الجسم "الأعداء من الداخل" في الجهاز العصبي؟ العلم ليس لديه إجابة واضحة على هذا. يقول شوارتز: "إن التصور الشائع هو أن الجهاز المناعي مصمم لحمايتنا فقط من الغزاة الأجانب وليس من الأضرار الناجمة عن المواد الخاصة بنا". هل من الممكن أن تكون خلايا المناعة الذاتية، التي هي جزء من جهاز المناعة، هي التي تساعد في محاربة "الأعداء من الداخل"؟
يقول شوارتز: "من المعروف أنه بعد إصابة الدماغ أو الحبل الشوكي، تنشأ استجابة تلقائية للضرر، تتجلى في تكاثر خلايا الجهاز المناعي الموجهة ضد بروتين المايلين الذي يغلف الألياف العصبية". كان النهج التقليدي هو أن هذه الخلايا تساهم في شدة الضرر لأنها موجهة ضد البروتينات الذاتية، ولكن في سلسلة من الدراسات في السنوات الأخيرة، أظهرت شوارتز وشركاؤها أن هذه الخلايا تم إنشاؤها على وجه التحديد للمساعدة في التعامل مع الضرر الناجم. من قبل أعداء الداخل.
ولأن خلايا المناعة الذاتية لديها القدرة على أن تكون ضارة، سعت شوارتز وفريقها إلى إنشاء استجابة مناعية ذاتية خاضعة للرقابة لا تسبب المرض. وأدى البحث إلى استخدام كوباكسون، وهي مادة تستخدم لعلاج التصلب المتعدد. أدى التطعيم بالكوباكسون إلى زيادة الاستجابة المناعية المطلوبة، والتي تحاكي بطريقة مضبوطة نشاط خلايا المناعة الذاتية. وفي التجارب التي أجروها، وجدت شوارتز وفريقها أن مثل هذه الاستجابة المناعية تعمل على تحسين القدرة على التعافي لدى الحيوانات التي تعرضت لأضرار في العصب البصري والحبل الشوكي.
"إن فهم أن خلايا المناعة الذاتية تساعد في عمليات التعافي قادنا إلى فكرة أن الدور الأساسي لخلايا المناعة الذاتية هو في الواقع دور الصيانة، والمساعدة في التعافي هي في الواقع منتج ثانوي للصيانة. وفي ضوء هذه الفكرة، حاولنا فحص ما إذا كان لجهاز المناعة أي دور في الوظيفة الإدراكية للدماغ".
وفي الدراسة الجديدة، فحص الباحثون الفرضية القائلة بأن خلايا الجهاز المناعي تلعب دورا أساسيا في نشاط الدماغ. وقاموا بتعريض الفئران التي تعاني من خلل في جهاز المناعة لاختبار كان عليهم من خلاله تعلم كيفية العثور على "جزيرة" مخبأة في بركة من الماء وتذكر الطريق إليها. تعلمت الفئران السليمة في غضون أيام قليلة السباحة إلى الجزيرة عبر أقصر طريق وتذكرت الطريق للقيام "برحلات" أخرى. وفي المقابل، استغرقت الفئران التي كانت أجهزتها المناعية ضعيفة وقتًا أطول لتجد طريقها إلى الجزيرة. عندما تم حقن الخلايا المناعية المفقودة في الفئران (مما أدى إلى استعادة كبيرة لجهازها المناعي)، تحسنت قدرتها على التعلم وكادت أن تعادل القدرة على التعلم لدى الفئران العادية.
بعد أن أصبح من الواضح أن نظام المناعة الصحي ضروري للعمل الطبيعي للدماغ، نشأ السؤال حول كيفية تأثير الجهاز المناعي، إن وجد، على الأمراض العقلية التي تتميز بخلل في نشاط الناقلات العصبية. وافترض العلماء أنه لدى مرضى الفصام، على سبيل المثال، فإن زيادة نشاط الجهاز المناعي قد يساعد الدماغ على التغلب على الخلل.
ولاختبار هذه الفرضية، تم اضطراب توازن الناقلات العصبية في الدماغ لدى فئران المختبر، مما أدى إلى سلوك ذهاني يحاكي إلى حد ما سلوك مرضى الفصام. وفحص الباحثون ما إذا كان العلاج بالكوباكسون، في هذه الحالة أيضًا، من أجل زيادة النشاط المناعي المطلوب، سيسمح بالتعامل مع توازن الناقلات العصبية. في التجربة، وجد أن الفئران التي لم تتلق الكوباكسون أظهرت سلوكًا نموذجيًا لمرضى الفصام. في المقابل، أظهرت الفئران التي تم تعزيز جهازها المناعي سلوكًا أكثر هدوءًا دون ظهور أعراض تشبه الذهان.
يقول البروفيسور: "من الممكن أن يكون الضرر المعرفي للدماغ الذي يحدث نتيجة للشيخوخة أو حتى التعرض لفيروس الإيدز، ينشأ من نقص المناعة الناتج عن التقدم في السن، أو نتيجة لقمع جهاز المناعة". شوارتز. "قد تؤدي هذه الرؤية إلى تطوير أساليب ثورية في التعامل مع فقدان الذاكرة والاضطرابات السلوكية والأمراض العقلية."
