اكتشف علماء من معهد وايزمان أن النوى المرنة لخلايا الدم البيضاء يمكنها الضغط عبر "سياج" الخلايا المبطنة للأوعية الدموية، بينما تفكك جزئيًا الهيكل العظمي لهذه الخلايا وإعادة بنائها - وبالتالي تسمح للخلايا جهاز المناعة للوصول إلى وجهتهم.
أحد الألغاز الكبيرة المتعلقة بالجسم الحي يتعلق بهجرة الخلايا: كيف يمكن للخلايا بمختلف أنواعها أن تتحرك بين مناطق الجسم، وتقفز فوق العوائق والأسوار على طول الطريق، كجزء من نشاط طبيعي أو مرضي؟ وتسلط دراسة جديدة أجراها باحثون من معهد وايزمان للعلوم الضوء على هذه المسألة، من خلال التركيز على هجرة خلايا الجهاز المناعي في الجسم. وفي الدراسة، تم اكتشاف أن خلايا الدم البيضاء قادرة بشكل فعال على فتح ثقوب كبيرة في الجدار الداخلي للأوعية الدموية - يبلغ قطرها عدة ميكرونات - من أجل الضغط عبر هذه الفتحات والوصول إلى مناطق الالتهاب.
البروفيسور رونين ألون واكتشف أعضاء فريقه البحثي، من قسم علم المناعة في المعهد، أن خلايا الدم البيضاء تخترق "سياج" الخلايا المبطنة للأوعية الدموية (الخلايا البطانية) عن طريق دفع نواتها بين هذه الخلايا أو حتى إلى داخلها. بينما يقومون بتحطيم هيكلهم العظمي داخل الخلايا وفتح الفتحات التي يمرون من خلالها إلى الداخل. هذا النشاط ممكن، من بين أمور أخرى، بفضل حقيقة أن النواة - وهي أكبر وأصلب عضية في الخلية الحية - تكون أكثر ليونة ومرونة في خلايا الدم البيضاء، ولكنها صلبة بما يكفي لاختراق حاجز الأوعية الدموية. وقام العلماء، الذين سعوا إلى فهم هذه الآلية، بمتابعة سلوك النوى في خلايا الدم البيضاء المختلفة، وألياف الأكتين التي تشكل الهيكل العظمي للخلايا البطانية، بشكل فوري ومتزامن. ولتحقيق هذه الغاية، استخدم الباحثون المجهر الفلوري مع المجهر الإلكتروني، بالتعاون مع الدكتورة يوجينيا كلاين من وحدة الفحص المجهري، بالإضافة إلى أنظمة تحاكي الأوعية الدموية في أنبوب الاختبار وتجارب التصوير في الفئران. تم قبول الدراسة، التي شارك فيها أيضًا طلاب البحث ساجي بارزيلاي وفرانشيسكو رونكتو، وباحث ما بعد الدكتوراه سانديب كومار ياداف، مؤخرًا للنشر في المجلة العلمية Cell Reports.
تم تخصيص العديد من الدراسات للعلاقة بين خلايا الدم البيضاء والخلايا البطانية. ومع ذلك، بينما في الدراسات السابقة، بما في ذلك دراسات البروفيسور ألون وفريقه البحثي، تم التركيز على الدور النشط للخلايا البطانية، في هذه الدراسة تم تسليط الضوء على خلايا الدم البيضاء، التي تبين أنها نشطة اللاعبين في عملية الهجرة. على سبيل المثال، كان المفهوم الشائع في هذا المجال هو أن خلايا الدم البيضاء تخترق جدار الأوعية الدموية من خلال آليات انقباض شبيهة بالعضلات تنشطها الخلايا البطانية على نفسها، لتساعد خلايا الدم البيضاء على الوصول إلى الأنسجة المستهدفة. لكن في الدراسة الحالية لم يتم العثور على أي دليل على ذلك. يقول البروفيسور ألون: "الابتكار هنا هو الدور النشط للخلايا المناعية في عملية العبور عبر الأوعية الدموية". "اعتقد الكثيرون أن الخلايا البطانية تساعد في هذه العملية، لكننا أظهرنا أنها تقدم علامات توقف وتخترق بعض خلايا الدم البيضاء، لكن الخلايا المناعية هي التي "تقوم بالعمل" - وتسوي التحول بنفسها". ".
على مدى عقدين من الزمن، كان مختبر البروفيسور ألون منخرطًا في دراسة هجرة الخلايا المناعية المختلفة - وهي دراسات أساسية لدراسة الأمراض المعدية وأمراض المناعة الذاتية. على سبيل المثال، تم اكتشاف في دراسات سابقة أن خلايا الدم البيضاء تبحر في طريقها خارج مجرى الدم نحو مواقع الالتهاب باستخدام "علامات الخروج" - إشارات كيميائية تحدد موقع الالتهاب - وأن خلايا الدم البيضاء تثبت قبضتها على المنطقة المصابة. الجدار الداخلي للأوعية الدموية باستخدام العشرات من "الأرجل" الصغيرة التي تساعد في التعرف على "علامات الخروج" التي تظهر على سطح الخلايا البطانية.
بالإضافة إلى فهم أفضل وأكثر دقة لكيفية عمل الجهاز المناعي، فإن النتائج التي توصلت إليها هذه الدراسة يمكن أن تساعد في دراسة أمراض السرطان. بعد البحث، يطرح السؤال: هل يمكن للخلايا السرطانية النقيلية أن تتبنى الاختراق الفعال والسريع لخلايا الدم البيضاء عبر الأوعية الدموية، وإذا كان الأمر كذلك - متى وكيف. يقول البروفيسور ألون: "إن البحث له آثار مهمة على دراسة الخلايا النقيلية". "نحن نفترض أن أقلية من هذه الخلايا تتكيف مع آليات مشابهة لتلك التي تستخدمها الخلايا المناعية. إذا فهمنا كيف يفعلون ذلك، فقد نتمكن أيضًا من تعطيل قدرة هذه الأقلية على عبور الأوعية الدموية وإنشاء النقائل".
#أرقام_علمية
يستغرق عبور الأوعية الدموية بواسطة خلايا الدم البيضاء من 3 إلى 10 دقائق. تحتاج الخلايا السرطانية في بعض الأحيان إلى ساعات لإتمام عملية عبور مماثلة.
