كيف تكتشف خلايا الأمعاء الغزاة الضارين؟

تعد أمعاء الإنسان موطنا لميكروبات مفيدة، تسمى ميكروبيوتا، والتي تنتج جزيئات تُعرف باسم المستقلبات، ويتم التعرف على هذه المستقلبات بشكل متزايد لدورها في دعم صحتنا.

يمكن لمجموعة من البروتينات في أجسامنا، تُعرف باسم مستقبلات البروتين المقترنة بالبروتين ج (GPCRs)، اكتشاف هذه المستقلبات وتحفيز الاستجابات المناعية المهمة وغيرها من المسارات.

ومع ذلك، لا يزال من غير الواضح أي المستقلبات تسبب هذه التفاعلات وأي نوع من الاستجابات المناعية تخلقها.

الآن، اكتشف باحثون من جامعة أوساكا أن مستقبلًا واحدًا، يُدعى GPR31، نشط في نوع معين من الخلايا المناعية الموجودة في الأمعاء، والمعروفة باسم الخلايا الشجيرية التقليدية من النوع 1 (cDC1s).

يمكن لهذه الخلايا، الموجودة في أجزاء من الأمعاء مثل اللفائفي، تنشيط خلايا CD8 + T، وهي لاعبون رئيسيون في الجهاز المناعي وتدمر البكتيريا الضارة والفيروسات وحتى بعض الخلايا السرطانية، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

وقد قادت نتائج الفريق، التي نُشرت في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، إلى التحقيق فيما إذا كان مستقبل GPR31 يكتشف المستقلبات البكتيرية وينشط الجهاز المناعي.

عنوان المقال هو "محور البيروفات-GPR31 يعزز تكوين الخلايا الشجرية عبر الظهارة في الخلايا الشجرية المعوية البشرية".

وعندما اختبروا كيف تؤثر المستقلبات المختلفة على خلايا cDC1، لاحظوا زيادة في التعبير عن الجينات المرتبطة بأغشية الشجيرات والخيوط الرفيعة - وهي امتدادات خلوية صغيرة تساعد الخلية على التفاعل مع بيئتها، في وجود البيروفات. واختفى هذا التغيير عندما تم حظر GPR31.

وأوضح المؤلف الرئيسي إيري أوجورو إيجاشيرا أن "الأمر الحاسم هو أننا تمكنا من ملاحظة تحت المجهر أن التشعبات العصبية في البشر استجابت للعناصر الأيضية؛ حيث برزت التشعبات العصبية عند تنشيط GPR31 وتراجعت عندما قمنا بتثبيط GPR31".

دور الخلايا الشجيرية

تساعد الخلايا الشجيرية، عند امتدادها، على أخذ عينات من الأمعاء بحثًا عن أي مواد غريبة، وعندما تجد شيئًا خطيرًا، فإنها تنشط الخلايا المناعية مثل الخلايا التائية.

قام الباحثون بإنشاء نموذج أظهر أن هذه الامتدادات يمكن أن تمر عبر بطانة الأمعاء وأنها تنجذب إلى مناطق بها المزيد من المستقلبات، وخاصة البيروفات. في وجود البيروفات وGPR31، كانت خلايا cDC1 أفضل في اكتشاف المستضدات والبكتيريا، مثل E. coli، وتنشيط خلايا CD8 + T.

تعد هذه الدراسة الأولى التي تظهر أن GPR31 يلعب دورًا رئيسيًا في الاستجابة المناعية لالتهابات الأمعاء لدى البشر وأن هذه العملية مدعومة بالنواتج الأيضية التي تنتجها البكتيريا المعوية المفيدة.

يقول المؤلف الرئيسي للدراسة كيوشي تاكيدا: "تظهر أبحاثنا أن استهداف هذا المسار قد يكون مفيدًا لتطوير أدوية ولقاحات مخاطية جديدة. كما يمكن للبروبيوتيك الذي ينتج البيروفات أن يساعد أيضًا في تعزيز استجابتنا المناعية لالتهابات الأمعاء".