منشأ بیماری التهاب روده چیست؟

بر اساس این گزارش، کولیت اولسراتیو شایع ترین نوع بیماری التهابی روده است که با زخم مزمن و التهاب در روده بزرگ و راست روده مشخص می شود. علائم می تواند مادام العمر باشد و از خفیف تا تهدید کننده زندگی متفاوت باشد. هیچ درمان شناخته شده ای برای این بیماری وجود ندارد.

محققان بر این باورند که عملکرد نادرست سیستم ایمنی، که در آن سلول‌های ایمنی به سلول‌های اپیتلیال روده بزرگ حمله می‌کنند، می‌تواند حملات مکرر التهاب را که مشخصه بیماری است توضیح دهد.

با این حال، آنچه باعث می شود سیستم ایمنی در وهله اول به سلول های سالم حمله کند، همچنان یک راز باقی مانده است.

تحقیق منتشر شده در مجموعه مقالات آکادمی علوم مجموعه ای از شرایط را پیشنهاد می کند که می تواند به عنوان نقطه شروعی برای ایجاد کولیت اولسراتیو عمل کند.

محققان با ترکیب داده‌های تجربی از بیوپسی‌های بیماران، مدل‌های حیوانی، موش‌ها و رده‌های سلولی نشان می‌دهند که این بیماری ممکن است ناشی از افزایش سطح آنزیم آلفا 1-6 فوکوزیل ترانسفراز – همچنین به عنوان FUT8 در روده بزرگ باشد.

سطح این آنزیم به طور معمول در افراد پایین است. عملکرد اصلی FUT8 بهبود خواص فیزیکی بسیاری از انواع مختلف پروتئین ها از طریق فرآیندی به نام فوکوسیلاسیون است.

در سال 2016، تحقیقاتی به رهبری دکتر Naiyuki Taniguchi از موسسه بین المللی سرطان اوزاکا نشان داد که موش های فاقد FUT8 از کولیت اولسراتیو محافظت می شوند، اما دلیل این امر نامشخص بود.

در سال 2013، آنها کشف کردند که FUT8 می تواند در ترشح موسین ها، پروتئین هایی که قسمت اصلی لایه مخاطی را تشکیل می دهند، نقش داشته باشد.

محققان تصمیم گرفتند با همکاری یکدیگر نقش FUT8 در کولیت اولسراتیو را روشن کنند.موسین ها پروتئین های بزرگی هستند که پس از رها شدن در فضای خارج سلولی، حجم آنها چندین صد برابر افزایش می یابد.

تخمین زده می شود که به طور متوسط، یک نفر در روز یک لیتر موسین ترشح می کند که با مولکول های دیگر ترکیب شده و مخاط ایجاد می کند.

محققان با تیم تحقیقاتی Ivo Gut در Centro همکاری کردند که داده‌های بیان ژن جمع‌آوری‌شده از بافت کولون نمونه‌برداری شده از 24 بیمار مبتلا به کولیت اولسراتیو و همان نوع بافت از 16 بیمار سالم را ارائه کردند.

این مطالعه نشان داد که سطح FUT8 در نمونه بیماران مبتلا به کولیت اولسراتیو 3.5 برابر افراد بدون این بیماری بود و همچنین دریافتند که سطح چندین نوع موسین در روده بزرگ بیماران مبتلا به کولیت اولسراتیو افزایش یافته است.

محققان سپس بررسی کردند که آیا لایه مخاطی در موش‌های فاقد FUT8 که در برابر کولیت اولسراتیو محافظت شده بود، تغییر کرده است یا خیر.

آنها دریافتند که موش های بدون FUT8 دارای مخاط نازک تری در مقایسه با موش هایی با بیان بالاتر FUT8 بودند.محققان سپس بررسی کردند که چرا این تغییرات در مخاط در سطح مولکولی رخ می دهد.

با استفاده از رده های سلولی کولون، آنها دریافتند که سطوح مختلف FUT8 بیان دو نوع مختلف موسین ترشح شده توسط سلول ها را تغییر می دهد. Mucin 2 و Mucin 5AC داربست لایه مخاطی را تشکیل می دهند. آنها همچنین دریافتند که FUT8 بیان Mucin 1 را تغییر می دهد. که به عنوان لنگر برای باکتری های روی سطح سلول عمل می کند.

ما نشان می‌دهیم که وقتی FUT8 بیش از حد بیان می‌شود، همانطور که در بیماران مبتلا به کولیت اولسراتیو دیده می‌شود، سلول‌های اپیتلیال موسین‌هایی ترشح می‌کنند که در مقایسه با مخاط کمی فشرده‌تر هستند.

از آنجایی که فشرده سازی کمتر است، لایه مخاطی نفوذپذیری بیشتری دارد و اجازه می دهد تا باکتری ها به اپیتلیوم برسند.سلول های روده بزرگ بازتر هستند. لایه مخاطی نیز چسبناک تر خواهد بود و در برابر شستشو مقاوم تر می شود. این به نوبه خود باکتری ها و سایر عوامل بیماری زا را در مخاط به دام می اندازد و به آنها زمان بیشتری برای حمله به سلول های زیرین می دهد.

جرارد کانترو ریکاسون، که کار را در آزمایشگاه دکتر مالهوترا در CRG انجام داد و اکنون محقق اصلی موسسه تحقیقاتی VHIR در بارسلونا است، می‌گوید: هنگامی که FUT8 تخلیه می‌شود، سلول‌های اپیتلیال موسین‌هایی ترشح می‌کنند که متراکم‌تری را تشکیل می‌دهند. مخاط می دهند، سپس لایه مخاطی نفوذپذیری کمتری خواهد داشت.

از آنجایی که سلول ها دائماً مخاط بیشتری ترشح می کنند، باکتری های محبوس شده در داخل مخاط دائماً حذف می شوند.

ما معتقدیم که باکتری کمتر به معنای تماس کمتر با اپیتلیوم است که به نوبه خود از التهاب جلوگیری یا کاهش می دهد. این روند توضیح می دهد که چرا موش های فاقد FUT8 در برابر کولیت اولسراتیو محافظت می شوند. در افراد سالم، روده دیستال دارای دو غشای مخاطی است.

لایه بیرونی محل زندگی انواع میکروب ها اعم از مضر و مفید است.لایه داخلی نزدیک به لایه اپیتلیال است و به طور کلی استریل است و از رسیدن باکتری های مضر به دستگاه روده یا لایه بیرونی به سلول های روده جلوگیری می کند. روده بزرگ و از التهاب یا عفونت جلوگیری می کند.

یک نظریه این است که سطح FUT8 به طور هدفمند در روده بزرگ افراد سالم پایین نگه داشته می شود تا موسین ها بتوانند یک لایه غیر قابل نفوذ در برابر باکتری ها تشکیل دهند.

در حالی که محققان نشان می دهند که FUT8 لایه مخاطی را تغییر می دهد که می تواند منجر به شروع کولیت اولسراتیو شود.اینکه چرا این آنزیم در بیماران تنظیم نمی شود یک سوال بی پاسخ است.

پروفسور Vivek Malhotra، نویسنده اصلی این مطالعه و هماهنگ کننده برنامه زیست شناسی سلولی و تکاملی در CRG، می گوید: این یافته ها راه را برای توسعه آزمایش های جدید برای تشخیص کولیت اولسراتیو قبل از ظهور علائم و اندازه گیری پیش آگهی بیماری هموار می کند.

محققان می گویند: با نمونه برداری از مدفوع از بیماران می توان میزان فوکوزیلاسیون یا انتشار MUC1 در مخاط روده بزرگ را اندازه گیری کرد، این یک آزمایش نسبتا ساده و معمولی است، مانند انجام آزمایش خون.

دکتر مالهوترا در پایان می گوید: این مطالعه نقطه شروع خوبی برای مقابله با یک مشکل با اهمیت اساسی است و نمونه دیگر آن این است که علوم پایه همچنان بهترین ابزار برای مقابله با مشکلات پزشکی است.

منبع: باشگاه خبرنگاران جوان