تصور کنید زمزمهای شیمیایی از روده، مدتها پس از ناپدید شدن منبعش همچنان اثر خود را حفظ کند. شبیه داستانهای علمی به نظر میرسد. اما پژوهشگران دانشگاه نورثوسترن دقیقا چنین پدیدهای را گزارش کردهاند: یک متابولیت حاصل از تخمیر فیبر میتواند اثری پایدار بر سلولهای پوشاننده روده بگذارد و حتی پس از محو شدن خود مولکول، دستگاه ایمنی را به سمت آرامش و تحمل بیشتر سوق دهد.
آیا یک مولکول میتواند به بافتها بیاموزد که به جای حمله، تحمل کنند؟ این گروه پژوهشی بوتیرات را بررسی کرد؛ یک اسید چرب زنجیرهکوتاه که هنگام تجزیه فیبر غذایی توسط باکتریهای روده تولید میشود. آنها برای مدتی محدود بوتیرات را به آب آشامیدنی موشها افزودند و سپس مصرف آن را متوقف کردند. دو هفته بعد، سلولهای تی سیدی۴ مثبت همچنان مقدار بیشتری اینترلوکین ۱۰ تولید میکردند؛ یک سیتوکین کلیدی با اثر ضدالتهابی. این موشها در برابر کولیت القاشده با مواد شیمیایی بهتر از حیوانات درماننشده مقاومت کردند؛ کاهش وزن کمتر، آسیب بافتی خفیفتر و پیامهای التهابی پایینتر مشاهده شد. اثر محافظتی نیز به پیامرسانی اینترلوکین ۱۰ وابسته بود.
نکته غافلگیرکننده اینجا بود: این وضعیت پایدار ایمنی با تغییرات جامعه باکتریایی توضیح داده نمیشد. حتی موشهای عاری از میکروب که اصولا فاقد میکروب هستند، پس از قرار گرفتن در معرض بوتیرات همان حالت تنظیمکننده ایمنی را حفظ کردند. این مشاهده پژوهشگران را واداشت که فراتر از سلولهای ایمنی نگاه کنند و به سراغ سلولهای اپیتلیال روده بروند؛ همان بافت خط مقدم که بدن میزبان را از جهان میکروبی جدا میکند.
در کشت سلولی، سلولهای اپیتلیالی که پیشتر در معرض بوتیرات قرار گرفته بودند، رفتار سلولهای تی موشی و انسانی را تغییر دادند. محیط کشت شرطیشده از این سلولهای اپیتلیال روده، تولید اینترلوکین ۱۰ را افزایش داد و نشان داد که اپیتلیوم عوامل محلولی ترشح میکند که به سلولهای تی پیام آموزشی میدهند. سپس بررسیهای متابولومیک پژوهشگران را به یک مولکول کوچک رساند: ان۱-استیلاسپرمیدین. این متابولیت تولید اینترلوکین ۱۰ را در سلولهای تی تقویت کرد و بخشی از پیام تنظیمکننده ایمنی ناشی از سلولهای اپیتلیال روده تیمارشده با بوتیرات را توضیح داد.
از نظر سازوکار، پژوهشگران دریافتند که بوتیرات باعث فعالسازی پایدار رونویسی و تغییرات اپیژنتیکی ژن سات۱ در سلولهای اپیتلیال روده میشود؛ آنزیمی که در مسیر استیلپلیآمین نقش دارد. فعالیت سات۱ تولید ان۱-استیلاسپرمیدین را افزایش میدهد و به این ترتیب پلی زیستشیمیایی میان سلولهای اپیتلیال و دستگاه ایمنی مخاطی شکل میگیرد. به بیان ساده، یک متابولیت میکروبی کلیدی پایدار را در اپیتلیوم روشن میکند و این سلولها سپس متابولیتهایی آزاد میکنند که تحمل ایمنی را تقویت میکنند.
این نگاه، درک ما از پوشش داخلی روده را تغییر میدهد. به طور سنتی، سلولهای اپیتلیال روده بیشتر به عنوان سلولهای سد دفاعی کوتاهعمر شناخته میشدند که به سرعت به هر چیزی که از کنارشان عبور میکند واکنش نشان میدهند. این پژوهش نشان میدهد که آنها میتوانند خاطرهای مفید از متابولیتهای میکروبی را نیز ذخیره کنند و این خاطره را به همسایگان ایمنی خود منتقل کنند. به نظر میرسد برنامههای محافظتی، نه فقط برنامههای آسیبزا، میتوانند در زیستشناسی اپیتلیوم روده نوشته شوند.
البته محدودیتهای مهمی همچنان باقی است. ان۱-استیلاسپرمیدین تنها بخشی از این اثر را توضیح داد، بنابراین تقریبا با اطمینان میتوان گفت میانجیهای دیگری نیز در این فرایند نقش دارند. همچنین این نتایج در موشها و در سلولهای انسانی کشتشده به دست آمدهاند؛ اینکه همین مسیر در افراد مبتلا به بیماری التهابی روده نیز اهمیت دارد یا نه، هنوز پرسشی باز است. این گروه پژوهشی قصد دارد بررسی کند که آیا محور بوتیرات، سات۱ و ان۱-استیلاسپرمیدین در بیماران تغییر میکند و آیا با شدت فعالیت بیماری ارتباط دارد یا خیر.
با این حال، پیامدهای این یافتهها بسیار امیدبخش است. اگر فیبر غذایی و متابولیتهایی که از آن تولید میشوند بتوانند سلولهای اپیتلیال را برای حفظ تحمل ایمنی آموزش دهند، رژیم غذایی یا درمانهای مبتنی بر متابولیت میتوانند راهبردهای تازهای برای کاهش التهاب مزمن روده ارائه کنند. یک مولکول کوچک زادهشده از فیبر ممکن است اثری بلندمدت بر جا بگذارد و در عمل به روده بیاموزد که چگونه آرامش و تعادل را به خاطر بسپارد.
.avif)
نظر بگذارید
نظرات (3)
حس میکنم تا تبدیل به درمان عملی میشه راه درازی هست. ان۱-استیلاسپرمیدین یه بخشه، اما دارم فکر میکنم رژیم و باکتریها هم کلی نقش دارن. صبر لازم داریم
این واقعیه؟ تو موش و کشت سلولی نشون دادن اما آیا تو بیماران هم همین بازیه؟ یه چیزای دیگه هم باید بررسی شه، مثلا میانجیهای دیگه و تاثیرات طولانیمدت.
وای، اینکه یه متابولیت روده بتونه اینقدر موندگار باشه واقعاً شوکهم کرد! اگه آدمی هم اعصابش اینجوری آموزش ببینه، کلی درمان جدید میشه... ولی عجیب هم هست، امیدوارم مطالعات بیشتر تایید کنن