يعد التوازن بين مجموعات الخلايا الجذعية في الأمعاء شرطًا لحسن سير عمل الجهاز الهضمي

هناك فرق بسيط جداً يفصل أحياناً بين السليم والمريض. وهكذا، على سبيل المثال، يجب على خلايا الجهاز المناعي التي تعمل في الجهاز الهضمي أن تحافظ على "اللامبالاة" (التسامح) تجاه المواد الغريبة غير الضارة التي تأتي من الطعام، وكذلك تجاه مليارات البكتيريا غير الضارة التي تسكن الأمعاء وتلعب دورًا أساسيًا. دور في عملية الهضم. وفي الوقت نفسه، يجب عليهم الحفاظ على اليقظة حتى يتمكنوا من الاستجابة بسرعة ضد البكتيريا الضارة وعوامل الأمراض الأخرى.

يمكن أن يؤدي انتهاك هذا التوازن الدقيق إلى الإصابة بأمراض التهابية مزمنة، مثل مرض كرون أو التهاب القولون (التهاب القولون).

كيف يتنقل جهاز المناعة على هذا الحبل المشدود؟ تم بحث هذا السؤال في بحث البروفيسور ستيفان يونغ مع الطالب البحثي تيجيست أيشاك وطلاب البحث (آنذاك) الدكتور تشين فيرول، والدكتورة ألكسندرا فالون-إيبرهارد، والباحث الدكتور غي شاهار - جميعهم من قسم علم المناعة في معهد وايزمان للعلوم، ود. د. إيران ألينيف، طبيب في معهد أمراض الجهاز الهضمي في مركز سوراسكي تل أبيب الطبي، الذي أكمل دراسة الدكتوراه في معهد وايزمان للعلوم.

أثبتت الدراسات السابقة أن الخلايا الجذعية - وهي نوع معين من الخلايا المناعية التي توجد بانتظام في الأنسجة التي تكون على اتصال مباشر بالبيئة الخارجية، مثل الجلد أو الطبقة الخارجية للأمعاء - هي المسؤولة عن تنشيط وتنظيم استجابة مناعية. واتضح أيضًا أن هناك عدة أنواع من الخلايا الجذعية. في التجارب التي أجريت في المختبر، تم اكتشاف أن الأنواع المختلفة من الخلايا الجذعية لها خصائص مختلفة، مما أدى إلى افتراض أن كل نوع يلعب دورا مختلفا. ومع ذلك، لفهم دور الخلايا الجذعية من أنواع مختلفة بالتفصيل والدقة، يجب فحص نشاطها في حيوان كامل، وحتى الآن لم يتم إجراء سوى عدد قليل من التجارب من هذا النوع.

وباستخدام الأساليب التي تم تطويرها سابقًا في مختبر البروفيسور يونج - والتي تسمح له بإجراء التلاعب الجيني في الخلايا الجذعية والحيوانات بأكملها - تمكن فريق العلماء من تسليط الضوء على الدور المهم الذي يلعبه نوعان من الخلايا الجذعية الموجودة في الأمعاء وحول كيفية عملهما معًا للحفاظ على التوازن بين التحمل المناعي وتفشي الالتهابات المعوية. وينتمي نوعا الخلايا الجذعية إلى نفس عائلة الخلايا المناعية، لكن الباحثين اكتشفوا أنهما ينشأان من "آباء مؤسسين" منفصلين - وهو الأمر الذي قد يفسر الاختلاف في خصائصهما ووظائفهما.

أنشأ الباحثون فئرانًا معدلة وراثيًا لا تحتوي على خلايا متغصنة على الإطلاق. ثم "زرعوا" خلية سلفية من نوع معين من الخلايا الجذعية (وحيدة الخلية) في مجموعة واحدة من الفئران، وخلية سلفية من نوع آخر (غير وحيدة الخلية) في مجموعة ثانية، وسمحوا لهذه الخلايا بالتمايز والتكاثر إلى مجموعة جديدة من الخلايا الجذعية. اكتشف الباحثون أنه في كل مجموعة من الفئران، تطورت مجموعة من الخلايا الجذعية من نوع مختلف، مما يثبت أن أصل هذين النوعين من الخلايا يأتي من خلية سلفية مختلفة. ثم اقترب العلماء من جوهر الموضوع: ما هو الدور الذي يلعبه كل نوع من الخلايا الجذعية في الأمعاء؟ قاموا مرة أخرى بإنشاء فئران بدون خلايا متغصنة، من ثلاث مجموعات: في المجموعة الأولى سمحوا بتجديد كلا النوعين من الخلايا، في المجموعة الثانية لم يسمحوا بإنشاء أي نوع من أنواع الخلايا، وفي المجموعة الثالثة سمحوا بتكوين فئران بدون خلايا متغصنة. إنشاء نوع واحد فقط - النوع المشتق من الخلية السلفية الوحيدة الخلية. يتم إعطاء الفئران طعامًا يحتوي على مادة تعمل على إتلاف الطبقة التي تحمي الأمعاء، مما يزيد من تعرضها للبكتيريا ويزيد من فرصة الإصابة بالتهاب الأمعاء.

تظهر النتائج، التي نشرت في المجلة العلمية Immunity، أن الأمعاء، مثل الحبل المشدود، تحتاج إلى توازن دقيق - في هذه الحالة، بين مجموعتي الخلايا الجذعية - لأداء دورها بشكل صحيح. ولذلك، فإن اثنتين من مجموعات الفئران - المجموعة التي تحتوي على كلا النوعين والتي لا تحتوي على أي منهما - لم تصاب بالتهاب معوي. وبمجرد حدوث خلل في التوازن بين نوعي الخلايا - في مجموعة الفئران التي كانت تحتوي على خلايا متغصنة من نوع واحد - حدث التهاب معوي.

ما هو سبب الالتهاب بالضبط؟ أحد المشتبه بهم المباشرين هو TNF - وهي مادة يسبب الإفراط في إنتاجها التهابًا أثناء الاستجابة المناعية، والتي تشارك في مجموعة متنوعة من الأمراض لدى البشر، بما في ذلك الالتهاب المعوي. ولاختبار تأثير TNF في النظام التجريبي الذي طوروه، قام العلماء بتخليق فئران لا تحتوي على خلايا متغصنة، وقاموا بتجديد مخزون الخلايا الجذعية مرة أخرى من خلال إدخال خلية سلفية وحيدة الخلية. ومع ذلك، فقد أضروا هذه المرة بقدرة الخلايا على إنتاج عامل نخر الورم (TNF). وعلى عكس التجربة السابقة، لم تصاب هذه الفئران بالتهاب معوي.

البروفيسور يونج: "تؤكد نتائجنا على أهمية التوازن بين مجموعات الخلايا الجذعية في الأمعاء كشرط لحسن سير العمل في الجهاز الهضمي. علاوة على ذلك، تمكنا من إثبات الدور الهام الذي يلعبه عامل TNF المنتج في الخلايا الجذعية في تطور الالتهاب المعوي. تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن الخلايا الجذعية غير المشتقة من الخلايا الوحيدة تمنع التأثير الالتهابي للخلايا الجذعية المنتجة لـ TNF، والتي تنشأ من الخلايا الوحيدة. المعلومات الجديدة التي قدمناها حول هوية الخلية السلفية التي تؤدي إلى تطور كل نوع من الخلايا الجذعية قد يكون لها أهمية طبية: فمن الممكن أن يتمكن الأطباء في المستقبل من التأثير على التوازن بين أنواع الخلايا الجذعية في الأمعاء، مما يقلل من تعرض المريض للإصابة بالالتهابات المعوية. للوصول إلى هذه المرحلة، هناك حاجة إلى الكثير من الأبحاث الإضافية، كما يلزم فهم أعمق لتفاعلات الخلايا الجذعية مع الخلايا المناعية الأخرى - مثل الخلايا التائية والبائية، وكذلك مع التجمعات البكتيرية الموجودة في الأمعاء. "