توسط پسح بنسون • ۱۴ ژوئن ۲۰۲۶
اورشلیم، ۱۴ ژوئن ۲۰۲۶ (TPS-IL) — سلولهای بنیادی روده میتوانند عفونت باکتریایی را مستقیماً تشخیص داده و با تغییر سریع رفتار خود به آن پاسخ دهند. دانشمندان اسرائیلی کشف کردهاند که این یافته ممکن است مسیرهای جدیدی را برای درک چگونگی مبارزه روده با عفونت و حفظ یکپارچگی بافت باز کند.
مطالعه اخیر توسط پژوهشگران مؤسسه علوم وایزمن و دانشگاه عبری اورشلیم، دیدگاه سنتی سلولهای بنیادی را به عنوان «سازندگان» غیرفعال که تنها در شرایط عادی بافت را حفظ میکنند، به چالش میکشد. در عوض، یافتهها نشان میدهند که آنها میتوانند در هنگام عفونت روده، فعالانه در دفاع ایمنی شرکت کنند.
روده کوچک یکی از سریعترین بافتهای در حال تجدید در بدن است و پوشش آن تقریباً هر پنج روز یکبار جایگزین میشود. در شرایط عادی، سلولهای بنیادی روده به طور مداوم تقسیم میشوند تا این سد را حفظ کنند و سلولهای اپیتلیال تخصصی را تولید میکنند که مواد مغذی را جذب کرده، مخاط تولید میکنند و در برابر میکروبهای مضر محافظت میکنند.
تاکنون تصور میشد که این سلولهای بنیادی، تعادل بین خودنوسازی و تمایز تدریجی را تنها به عنوان بخشی از نگهداری معمول بافت حفظ میکنند.
«یک برنامه حفاظتی فعال»
پژوهشگران به رهبری دکتر ساچا لاون از آزمایشگاه دکتر موشه بیتون در مؤسسه وایزمن با همکاری دکتر متان خوفری از دانشگاه عبری اورشلیم، عفونت روده را در موشهایی که در معرض سالمونلا قرار گرفته بودند، مطالعه کردند.
ظرف ۲۴ ساعت، مشخص شد که باکتریها به بخش قابل توجهی از سلولهای بنیادی روده نفوذ کردهاند. این عفونت به جای منجر شدن به شکست بافت، افزایش سریع در گردش سلولی را تحریک کرد.
تجزیه و تحلیل ژنومیک تکسلولی نشان داد که سلولهای بنیادی آلوده به طور قابل توجهی بیشتر احتمال داشت حالت شبهسلول بنیادی خود را ترک کرده و به سلولهای اپیتلیال بالغ تمایز یابند. این سلولها عمر کوتاهتری دارند اما برای کمک به دفاع در برابر عفونت باکتریایی مجهزتر هستند.
به گفته پژوهشگران، این فرآیند سلولهای بنیادی آلوده را از استخر خودنوساز حذف میکند و همزمان تعداد سلولهای قادر به تولید مواد ضد باکتریایی را افزایش میدهد.
این دانشمندان گفتند: «این صرفاً پاسخی به آسیب نیست، بلکه یک برنامه حفاظتی فعال است که توسط خود عفونت تحریک میشود.»
بیتون توضیح داد که این فرآیند سلولهای بنیادی آلوده را مجبور میکند تا زودتر از موعد بالغ شوند و از ادامه تقسیم آنها جلوگیری میکند.
او گفت: «ما کشف کردیم که سلولهای بنیادی در روده هنگام تهاجم باکتری به آنها، بلوغ خود را تسریع میکنند. از آنجایی که این سلولهای بنیادی به عنوان بخشی از تجدید معمول بافت، هر روز تقسیم میشوند، این مکانیسم تضمین میکند که سلولهای آلوده به تولید مثل ادامه ندهند. در واقع، سلول بنیادی آلوده توانایی خودنوسازی را برای جلوگیری از عفونت طولانیمدت و اجازه دادن به سلولهای سالم برای بازسازی بافت، فدا میکند.»
وی افزود که این پاسخ همچنین دفاع موضعی را تقویت میکند. «مزیت دیگر این است که سلولهای بنیادی به سلولهای اپیتلیال که میتوانند مواد ضد باکتریایی تولید کنند، تمایز مییابند و حضور آنها را در بافت افزایش میدهند.»
پژوهشگران اینفلامازومها – مجموعههای پروتئینی درون سلولها که عفونت را تشخیص میدهند – را به عنوان محرک کلیدی این پاسخ شناسایی کردند. این ساختارها مانند سیستمهای هشدار داخلی عمل میکنند که تهاجم باکتریایی را حس میکنند.
هنگامی که اینفلامازومها فعال میشوند، مستقیماً سلولهای بنیادی را برای بلوغ زودرس سوق میدهند. مهمتر از آن، این پاسخ همچنان در موشهایی که فاقد سیستم ایمنی فعال بودند، رخ داد و نشان داد که این مکانیسم ذاتی خود سلولهای بنیادی است و به سیگنالدهی ایمنی خارجی متکی نیست.
همین پاسخ در ارگانوئیدهای روده انسان که در آزمایشگاه رشد کردهاند – مدلهای کوچک و آزمایشگاهی روده انسان که در معرض سالمونلا قرار گرفته بودند – مشاهده شد.
این تیم در همکاری با پژوهشگران مرکز پزشکی شیبا در رامات گن، همچنین ارتباط احتمالی بین این مسیر و عفونتهای باکتریایی مرتبط با بیماری کرون، یک بیماری التهابی مزمن روده را شناسایی کرد.
درمانهای جدید بالقوه
این یافتهها ممکن است به توضیح چگونگی حفظ یکپارچگی روده در طول عفونت کمک کند و میتواند پیامدهایی برای بیماریهای التهابی روده مانند بیماری کرون داشته باشد.
این مطالعه نشان میدهد که اگر این پاسخ سلولهای بنیادی بیش از حد فعال شود، ممکن است با هدایت بلوغ بیش از حد سلولهای بنیادی و مختل کردن تعادل طبیعی بافت، به التهاب مزمن کمک کند. درک این مکانیسم میتواند منجر به درمانهای آینده با هدف تنظیم دقیق این پاسخ شود.
کاربرد بالقوه دوم شامل بهبود توانایی بدن برای مبارزه با عفونتهای روده است. با تقویت این مکانیسم طبیعی، ممکن است بتوان پاکسازی باکتریایی را، به ویژه در بیماران با سیستم ایمنی ضعیف، تقویت کرد.
پژوهشگران همچنین پیشنهاد میکنند که این مکانیسم ممکن است پیامدهای گستردهتری برای پیشگیری از سرطان در بافتهای به سرعت در حال تجدید مانند روده داشته باشد. از آنجایی که سلولهای بنیادی آلوده یا آسیبدیده مجبور میشوند خودنوسازی را متوقف کرده و به جای آن به سلولهای کوتاهعمر تمایز یابند، این فرآیند ممکن است به جلوگیری از رشد غیرطبیعی یا کنترل نشده سلول کمک کند. اگر مکانیسمهای مشابه به انواع دیگر استرس سلولی، مانند آسیب DNA، پاسخ دهند، میتوانند به عنوان یک محافظ داخلی در برابر تشکیل تومور عمل کنند.
تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا و چگونه میتوان از این مسیر برای اهداف درمانی استفاده کرد، مورد نیاز است.
این مطالعه در مجله معتبر Nature Immunology منتشر شده است.