راز ترمیم نخاع در گورخرماهی با فرمان ایمنی اینترلوکین ۴

پژوهش تازه نشان می‌دهد نوتروفیل‌های خاص در لارو گورخرماهی با ترشح اینترلوکین ۴ التهاب پس از آسیب نخاعی را مهار کرده و مسیر بازسازی رشته‌های عصبی را هموار می‌کنند.

راز ترمیم نخاع در گورخرماهی با فرمان ایمنی اینترلوکین ۴

4 دقیقه

تصور کنید افسر راهنمایی کوچکی در محل یک تصادف زنجیره‌ای فاجعه‌بار ایستاده، دستش را بالا برده تا جریان آشفته خودروها را کند کند و راهی برای امدادگران باز کند. در لارو گورخرماهی، پس از آسیب نخاعی صحنه‌ای مشابه در مقیاس میکروسکوپی رخ می‌دهد: برخی سلول‌های ایمنی فرمانی مولکولی صادر می‌کنند که یک واکنش ایمنی مخرب را به پاسخی سازگار با ترمیم تبدیل می‌کند.

آسیب نخاعی در انسان معمولا طوفانی از التهاب به راه می‌اندازد که در نهایت به بافت اسکار سخت تبدیل می‌شود و هر امیدی را برای عبور آکسون‌ها از محل آسیب از بین می‌برد. گورخرماهی، در مقابل، می‌تواند پاسخ ایمنی را با چنان دقتی هدایت کند که رشته‌های عصبی دوباره رشد می‌کنند و توانایی شنا بازمی‌گردد. پژوهشگران مرکز درمان‌های بازساختی درسدن در دانشگاه فنی درسدن، به همراه همکارانی از دانشگاه ادینبرو، تلاش کردند دریابند این تفاوت چگونه شکل می‌گیرد. نتایج آن‌ها که در مجله التهاب عصبی منتشر شده، به یک پیام مولکولی کوچک اما تعیین‌کننده اشاره دارد: اینترلوکین ۴.

نوتروفیل‌ها، یعنی گلبول‌های سفید خونی که نخستین بار در محل آسیب حاضر می‌شوند، مدت‌ها فقط ابزارهایی ساده برای پاکسازی بقایا تصور می‌شدند. این مطالعه جدید این تصور را دگرگون می‌کند. یک زیرگروه مشخص از نوتروفیل‌ها در محل آسیب، پروتئین پیام‌رسان اینترلوکین ۴ را آزاد می‌کند. این پیام به دیگر سلول‌های ایمنی می‌گوید پیش از آنکه التهاب مزمن و آسیب‌زا شود، از شدت واکنش بکاهند. اثر آن کم‌اهمیت نیست؛ بلکه کل چشم‌انداز ایمنی موضعی را بازآرایی می‌کند و فضا را برای رشد دوباره آکسون‌ها فراهم می‌سازد.

برای آزمودن این فرضیه، تیم پژوهشی از لاروهای گورخرماهی استفاده کرد و نوتروفیل‌های تولیدکننده اینترلوکین ۴ را به طور انتخابی حذف کرد. نتیجه فوری بود: پروتئین‌های التهابی افزایش یافتند، گسترش آکسون‌ها متوقف شد و جانوران نتوانستند حرکت طبیعی خود را بازیابند. سپس پژوهشگران دست به اقدامی جسورانه زدند. آن‌ها اینترلوکین ۴ را مستقیما به نخاع آسیب‌دیده رساندند. حتی در نبود آن نوتروفیل‌ها، التهاب فروکش کرد و رشته‌های عصبی از ناحیه ضایعه عبور کردند.

تصویر میکروسکوپی از دو لارو ۳ روزه گورخرماهی. سلول‌های ایمنی با پروتئین‌های فلورسنت نشانه‌گذاری شده‌اند: سلول‌های نوتروفیل به رنگ سبز و دیگر سلول‌های ایمنی به رنگ سرخابی دیده می‌شوند. الگوی مشابه پراکندگی سلول‌های ایمنی، سازگاری چشمگیر پاسخ‌های ایمنی را حتی میان افراد متفاوت نشان می‌دهد. پژوهشگران گروه بکر در مرکز درمان‌های بازساختی درسدن دقیقا همین سازوکارهای درونی بازسازی را بررسی می‌کنند.

رساندن اینترلوکین ۴ به محل آسیب، بازسازی را بازگرداند و نشان داد که خود این مولکول می‌تواند پیام ترمیمی نوتروفیل‌ها را بازآفرینی کند.

تصویری که از این یافته‌ها به دست می‌آید، بیش از آنکه به یک کلید روشن و خاموش شباهت داشته باشد، به زمان‌بندی و تنظیم شدت پاسخ مربوط است. بازسازی عصبی کمتر به فعال یا سرکوب کردن ساده ایمنی وابسته است و بیشتر به کنترل مدت و قدرت ماندگاری پیام‌های التهابی بستگی دارد. در گورخرماهی، نوتروفیل‌ها مانند رهبران ارکستر عمل می‌کنند: به دیگر بازیگران ایمنی علامت می‌دهند تا به وضعیتی بازگردند که به جای تخریب طولانی‌مدت، از ترمیم حمایت می‌کند.

آیا انسان‌ها می‌توانند از همین سازوکار بهره ببرند؟ این پرسش مهم هنوز بی‌پاسخ است. آسیب‌های دستگاه عصبی مرکزی در انسان اغلب به سمت التهاب ناسازگار می‌روند و روند بهبود را مختل می‌کنند. اینکه آیا می‌توان سلول‌های ایمنی انسان را واداشت الگوی گورخرماهی را تقلید کنند، یعنی با استفاده از اینترلوکین ۴ یا پیام‌های مرتبط، پاسخ ایمنی را دقیق‌تر تنظیم کنند، هنوز باید بررسی شود. گورخرماهی نقشه‌ای آماده برای کاربرد بالینی فوری ارائه نمی‌دهد، اما هدفی بسیار جذاب برای پژوهش‌های بعدی در درمان آسیب نخاعی و بازسازی عصبی در اختیار می‌گذارد.

شیائوبو تیان، نویسنده این پژوهش، و پروفسور توماس بکر که هدایت پژوهش را بر عهده داشت. 

پژوهشگران اصلی هشدار می‌دهند که التهاب نقش‌های محافظتی نیز دارد؛ بنابراین هر تلاش درمانی باید با دقتی در حد جراحی انجام شود: تداوم زیان‌بار التهاب کاهش یابد، بدون آنکه توان دستگاه ایمنی برای مبارزه با عفونت و پاکسازی بقایا از کار بیفتد. این تعادل بسیار ظریف است. در عین حال، هیجان‌انگیزترین فرصت‌های انتقال این یافته‌ها به درمان‌های آینده نیز درست در همین نقطه قرار دارد.

در حال حاضر، کار پژوهشگران مرکز درمان‌های بازساختی درسدن و دانشگاه ادینبرو فصل مهمی به درک ما از ایمونولوژی بازساختی می‌افزاید: جمعیت کوچکی از نوتروفیل‌ها و یک مولکول پیام‌رسان واحد می‌توانند گفت‌وگوی ایمنی در محل آسیب را تغییر دهند، آشفتگی را به هماهنگی تبدیل کنند و راهی برای اتصال دوباره رشته‌های عصبی بگشایند. گام بعدی این است که بپرسیم آیا همین گفت‌وگو می‌تواند در بافت انسانی نیز شکل بگیرد و اگر پاسخ مثبت است، چگونه می‌توانیم زبان ترمیم را بیاموزیم.

نظر بگذارید

نظرات

هنوز نظری ثبت نشده. اولین نفر باشید.