بين المطابقة والقطع

اكتشف علماء من معهد وايزمان أن تحليل خصائص النسيج الضام، وعمليات القطع والاندماج غير المنضبطة التي تحدث فيه، يمكن أن يساعد في تشخيص الأمراض - وأن حماية الأنسجة يمكن أن تساعد في إبطاء معدل تطور الأمراض وحتى إيقافه

يتكون النسيج الضام، الذي يعمل بمثابة "حالة" لجميع خلايا الجسم ويدعمها، من تراكم جزيئات البروتين والألياف (الكولاجين والجيلاتين واللامينين). للوهلة الأولى قد يبدو وكأنه نوع من "السقالات"، لكنه في الواقع يلعب دورا مركزيا في تطور الأمراض ومظاهرها - من الالتهابات والالتهابات إلى الأنفلونزا والسرطان. وتقول: "لم يتم الاعتراف بالأدوار المتنوعة والمركزية لهذا النسيج إلا مؤخرًا". البروفيسور إيريت ساجي من قسم المراقبة البيولوجية في معهد وايزمان للعلوم. "الآن نحن نفهم أن النسيج الضام هو نوع من" المستودع "الذي يخزن الإشارات الخاضعة للرقابة التي تؤثر على عمل جميع خلايا الجسم."

تتم التفاعلات بين الخلايا والنسيج الضام، من بين أمور أخرى، عن طريق مجموعتين من الإنزيمات. تقوم مجموعة واحدة (البروتياز) "بتقطيع" بروتينات وألياف الأنسجة، حتى تتمكن الخلايا من المرور من خلالها؛ في حين أن المجموعة الأخرى (أكسيداز الليسيل) "تزاوج" وتحزم بروتينات النسيج وتثبتها. تحدث هذه العملية - قص الأنسجة ودمجها - على سبيل المثال، أثناء شفاء الجلد وأي نسيج آخر بعد الإصابة.

عندما تكون وظائف الجسم طبيعية، تتم إزالة إنزيمات القطع من النظام في نهاية عملها. لكن في حالة المرض، تخرج الإنزيمات أحيانًا عن نطاق السيطرة، ومن ثم يتم القطع بطريقة غير منضبطة. يقول البروفيسور ساجي: "النتيجة هي قص ألياف الأنسجة، بالإضافة إلى إطلاق غير منضبط للإشارات الجزيئية من النسيج الضام، وكل هذا يؤدي إلى هجرة غير منضبطة للخلايا، بما في ذلك الخلايا المرضية، أي خلايا معينة". الخلايا السرطانية، والتي هي نفسها مجهزة بنفس "المقص" الذي يسمح لها بشق طريقها من أجل خلق النقائل."

البحث، نشرت مؤخرا تم إجراء البروفيسور ساغي وأعضاء مجموعتها في المجلة العلمية PNAS على أنسجة غنية بألياف الكولاجين. وفي هذه العملية، أظهروا أن إنزيمات القطع تترك إشاراتها في الأنسجة التي تقطعها، مع تغيير شكل ألياف البروتين والتركيب الكيميائي الحيوي لمنطقة القطع (من خلال إطلاق الجزيئات والبروتينات من النسيج الضام). يقول البروفيسور ساجي: "إن مراقبة الأنسجة "المدمرة" اليوم تعلمنا عن وجود مرض، حتى قبل ظهور الأعراض الطبيعية". أجريت هذه الدراسة بالتعاون مع المجموعات البحثية التابعة لـالبروفيسور عيدو أميت من قسم علم المناعة في المعهد، والبروفيسور هيدياكي ناجاسي من جامعة أكسفورد.

إن فهم دور الأنسجة بين الخلايا وتطوير طرق لحمايتها قد يسمح في المستقبل بتشخيص وإبطاء - وربما حتى إيقاف - أنواع مختلفة من الأمراض.

وفي دراسة أخرى، نشرت مؤخرا وفي المجلة العلمية The Journal of Experimental Medicine، أظهر العلماء أنه في العمليات المرضية، تشارك خلايا الجهاز المناعي (الضامة) في بناء النسيج الضام. وهكذا اكتشف العلماء أن جهاز المناعة يتوسط في بناء الهيكل العظمي الكولاجيني للنسيج الضام. وفي التجارب التي أجريت على الفئران المصابة بسرطان القولون، أصبح من الواضح أن الجزيئات التي تشكل الهيكل العظمي الكولاجيني في الأنسجة البينخلية للورم تفرز بطريقة متزايدة في وجود الخلايا البلعمية. تعمل "الإنزيمات الشقيقة" أيضًا في هذه الحالة بطريقة متزايدة. وبسبب هذا، يصبح النسيج الضام سميكًا بشكل مفرط، ومن الممكن بناء بيئة تدعم الخلايا السرطانية. يقول البروفيسور ساجي: "عندما قمنا بمنع مجموعة معينة من الخلايا المناعية من الوصول إلى الورم، كان هناك تباطؤ كبير في معدل انتشاره". تم إجراء هذا البحث بالتعاون مع مجموعات البحث للبروفيسور تشن فيرول والدكتورة تمار جيجر من جامعة تل أبيب.

وفي مزيد من البحث، نشرت وفي المجلة العلمية لأبحاث السرطان، نجح العلماء في تحييد نشاط "الإنزيمات الشقيقة" في النسيج الضام، باستخدام أدوات فيزيائية حيوية متقدمة. وبهذه الطريقة، تمكن العلماء من تطوير جسم مضاد، قادر على التحكم في الاندماج غير المنضبط للكولاجين في الأنسجة، مما قد يسبب زيادة نمو الخلايا السرطانية ويمنع طريق المواد الطبية إلى منطقة الورم. وفي هذه التجارب التي أجريت على الفئران بالتعاون مع المجموعة البحثية البروفيسور يوسي جوردان ومن قسم المكافحة البيولوجية في المعهد، تمكن العلماء من منع سماكة النسيج الضام والحفاظ عليه في حالته الطبيعية، مما مكن من إبطاء تطور الورم بشكل كبير.

وقد تم مؤخرا توضيح مبدأ حماية وتثبيت النسيج الضام كإجراء علاجي في إحدى الدراسات نشرت في المجلة العلمية Cell Host & Microbee. أظهرت هذه الدراسة، التي تم إجراؤها بالتعاون مع مجموعة بحث البروفيسور أميت، أنه من خلال تثبيط أحد إنزيمات القطع، من الممكن حماية النسيج الضام للرئة من التدمير غير المنضبط، وبالتالي تحسين وظائف الجسم أثناء المرض، مما يزيد بشكل كبير من فرص الإصابة البقاء والشفاء من الأمراض المعدية.

وقد تم مؤخراً إثبات مبدأ حماية وتثبيت النسيج الضام كإجراء علاجي في دراسة نشرت في المجلة العلمية Cell Host & Microbe. وأظهرت هذه الدراسة التي أجريت مع المجموعة البحثية للبروفيسور أميت، أنه من خلال تثبيط أحد إنزيمات القطع، من الممكن حماية النسيج الضام للرئة من التدمير غير المنضبط وبالتالي تحسين وظائف الجسم أثناء المرض، مما يزيد بشكل كبير من فرص البقاء على قيد الحياة و الشفاء من الأمراض المعدية.

في هذه الحالة، تم إجراء التجارب على الفئران التي تعاني من الأنفلونزا والالتهاب الرئوي، وهي حالة مرضية تنطوي على الإصابة بفيروس وبكتيريا تؤدي أيضًا إلى تدمير النسيج الضام للرئة، ويرجع ذلك أساسًا إلى خروج عن السيطرة. إنزيم القطع MT1-MMP. في غياب حماية النسيج الضام أثناء مرض الأنفلونزا الفيروسية، يكون من الأسهل على بكتيريا الالتهاب الرئوي أن تغزو الجسم وتستقر في الأنسجة المدمرة، وتتكاثر هناك وتسبب مرضًا بكتيريًا مثل الالتهاب الرئوي. لذلك، عندما يتم علاج فيروس أو بكتيريا، وفي نفس الوقت يتم الحفاظ على النسيج الضام، تكون حماية أجهزة الجسم إلى الحد الأقصى وتتيح الشفاء. ويخلص البروفيسور ساجي إلى أن "هذه السلسلة من الدراسات تظهر أن فهم دور الأنسجة بين الخلايا، وتطوير طرق لحمايتها، قد يسمح في المستقبل بتشخيص وإبطاء - وربما حتى إيقاف - العديد من الأمراض". أنواع الأمراض."

#أرقام_علمية

يشكل الكولاجين 35-25% من جميع البروتينات الموجودة في الجسم، ويشكل حوالي 6% من وزن الجسم.