تشكل أنسجة الرئة قبل الولادة.. هل توفر الخلايا المناعية علاجا للأمراض التنفسية؟

اكتشف الباحثون أن الخلايا المناعية تلعب دورًا نشطًا وحميميا في توجيه نمو أنسجة الرئة البشرية أثناء النمو، مما يُحدث ثورة في فهم تطور الرئة المبكر ودور الخلايا المناعية خارج المناعة.

يقدم البحث رؤى جديدة لفهم وعلاج أمراض الجهاز التنفسي، مثل مرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

تمثل أمراض الجهاز التنفسي حوالي 20% من إجمالي الوفيات بين الأطفال دون سن الخامسة في جميع أنحاء العالم.

تنسيق مدهش

يكشف العمل عن تنسيق مدهش بين الجهاز المناعي والجهاز التنفسي، في وقت مبكر جدا من النمو عما كان يُعتقد سابقًا.

ويثير هذا الاكتشاف تساؤلات حول الدور المحتمل للخلايا المناعية في الأعضاء النامية الأخرى في جميع أنحاء الجسم.

استخدم باحثون من معهد ويلكوم سانجر، جامعة كوليدج لندن (UCL) والمتعاونون معهم في المعهد الأوروبي للمعلوماتية الحيوية التابع لـEMBL تقنيات الخلية الواحدة المتقدمة لرسم خريطة تطور الخلايا المناعية الرئوية البشرية المبكرة مع مرور الوقت.

أنشأت هذه الدراسة أطلس الخلايا المناعية الأول من نوعه للرئة النامية، وهو جزء من مبادرة أطلس الخلايا البشرية الدولية، التي ترسم خرائط لكل نوع من الخلايا في جسم الإنسان، لتغيير فهمنا للصحة والعدوى والمرض.

النتائج، المنشورة في علم المناعة، سوف المساعدة في تسليط الضوء على الآليات المسببة لأمراض الرئة لدى الأطفال.

أدوار الخلايا المناعية

تشكل الخلايا المناعية جزءًا كبيرًا من الشعب الهوائية والرئتين الناضجتين، اللتين تتمتعان بوظائف مهمة لتبادل الغازات والحاجز، مما يوفر الحماية ضد عدوى الجهاز التنفسي.

ومع ذلك، ظلت أدوار الخلايا المناعية في العضو النامي غير مستكشفة مقارنة بأنواع الخلايا الهيكلية أو المبطنة.

تؤكد الاكتشافات الحديثة وجود الخلايا المناعية في رئتي الإنسان بعد خمسة أسابيع من النمو.

ولاستكشاف ما إذا كان الجهاز المناعي قد يؤثر على كيفية نمو الرئتين، قام الفريق بدراسة الخلايا المناعية في الرئتين البشريتين المبكرتين من 5 إلى 22 أسبوعًا من تطوير،. واستخدموا تقنيات مختلفة، بما في ذلك تسلسل الخلية الواحدة وتجارب مزارع خلايا الرئة، لمعرفة ما إذا كانت الخلايا المناعية يمكن أن تؤثر على نمو خلايا الرئة.

وحددوا المنظمات الرئيسية لنمو الرئة، بما في ذلك جزيء الإشارة IL-1β وIL-13 الذي يسهل تنسيق الخلايا الجذعية الرئوية التي تتمايز إلى أنواع خلايا ناضجة متخصصة.

اكتشف الباحثون تسللًا للخلايا المناعية الفطرية، تليها الخلايا المناعية التكيفية.

شملت الخلايا الفطرية الخلايا اللمفاوية الفطرية (ILCs)، والخلايا القاتلة الطبيعية (NK)، والخلايا النخاعية والخلايا السلفية.

فيما يتعلق بالخلايا المناعية التكيفية، وكذلك الخلايا التائية، تم اكتشاف كل من خلايا النسب البائية النامية والناضجة، مما يشير إلى أن بيئة الرئة تدعم تطور الخلايا البائية.

تغير النتائج بشكل أساسي فهم التفاعلات المناعية والظهارية التي تعتبر ضرورية لنضج رئة الجنين، ويشيرون أيضًا إلى أن الاضطرابات المناعية المبكرة يمكن أن تظهر على شكل أمراض الرئة لدى الأطفال.

ستساهم هذه الأفكار الجديدة حول آليات تكوين الرئة المبكر أيضًا في تطوير أساليب علاجية جديدة لتجديد أنسجة الرئة التالفة واستعادة وظائف الرئة.

قال الدكتور بينج هي والدكتور جو بارنز، المؤلفان الأوائل للدراسة في معهد ويلكوم سانجر والمعهد الأوروبي للمعلوماتية الحيوية التابع لـ EMBL، وقسم الطب في كلية لندن الجامعية على التوالي: «من خلال اعتماد استراتيجية مركزة في رسم الخرائط في جهاز المناعة، نكشف عن وجود علاقة تكافلية بين الخلايا المناعية والرئتين النامية، تفتح هذه الأفكار التفصيلية الباب أمام علاجات تجديدية محتملة ليس فقط في الرئة، بل في الأعضاء البشرية الحيوية الأخرى».

وقال الدكتور ماركو نيكوليتش، كبير مؤلفي الدراسة في قسم الطب في كلية لندن الجامعية والمستشار الفخري في طب الجهاز التنفسي: «نحن نعلم الآن أن التداخل المناعي الظهاري هو سمة من سمات تطور الرئة المبكر. سيساعدنا هذا الأساس الحيوي لنمو الرئة الصحي على فهم ما يحدث عندما تتعطل عمليات نمو الرئة، على سبيل المثال عند الولادة المبكرة، والتي يمكن أن تؤدي إلى قصور في الجهاز التنفسي».