منشأ بیماری التهاب روده چیست؟

بر اساس گزارش های شفاف، کولیت اولسراتیو شایع ترین نوع بیماری التهابی روده است که با زخم های 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 این 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.

تحقیقات منتشر شده در مقالات آکادمی علوم مجموعه ای از شرایط را نشان می دهد که می تواند به عنوان نقطه شروع برای ایجاد کولیت اولسراتیو عمل کند.

با ترکیب داده‌های تجربی از نمونه‌برداری‌های بیماران، مدل‌های حیوانی، موش‌ها و رده‌های سلولی، محققان 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 معمولا در افراد سالم پایین است. عملکرد اصلی FUT8 اصلاح 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 ناشناخته بود.

در سال 2013، آنها کشف کردند که FUT8 می تواند در ترشح موسین، 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 یک فرد به طور متوسط ​​روزانه یک لیتر موسین ترشح می کند که با مولکول های دیگر ترکیب می شود و مخاط ایجاد می کند.

محققان با تیم تحقیقاتی Ivo Gut در مرکز همکاری کردند تا 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 دهند.

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

سپس محققان بررسی کردند که آیا لایه مخاطی موش‌های فاقد FUT8 که از کولیت اولسراتیو محافظت می‌کند، تغییر کرده است یا خیر.

آنها کشف کردند که موش‌های بدون FUT8 دارای لایه مخاطی نازک‌تری در مقایسه با موش‌هایی با بیان FUT8 بالاتر بودند. سپس محققان بررسی کردند که چرا این تغییرات در لایه مخاطی در سطح مولکولی رخ می‌دهد.

با استفاده از رده های سلولی کولون، آنها کشف کردند که سطوح مختلف FUT8 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 و به عنوان یک آغازگر 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 موکوس طبیعی فشرده‌تر هستند.

دلیل این امر التهاب کمتر است، لایه مخاطی نفوذپذیری بیشتری دارد و اجازه می دهد تا باکتری ها به اپیتلیوم برسند. 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-ریکاسونز، 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 می شود، سلول های اپیتلیال موسین هایی ترشح می کنند که مخاط متراکم تری تشکیل می دهند، در این صورت لایه مخاطی نفوذپذیری کمتری خواهد داشت.

از آنجایی که سلول ها به طور مداوم مخاط بیشتری ترشح می کنند، باکتری های به دام افتاده در داخل مخاط دائما 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 فرآیند توضیح می دهد که چرا موش های فاقد FUT8 در برابر کولیت اولسراتیو محافظت می شوند. در افراد سالم، کولون دیستال دارای دو لایه غشای مخاطی است.

لایه بیرونی جایی است که انواع مختلف میکروب ها، اعم از مضر و مفید، زندگی می کنند 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 تحقیقاتی ویوک مالهوترا، نویسنده ارشد 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. ما می توانیم سطوح فوکوزیلاسیون یا انتشار MUC1 در مخاط روده بزرگ را با نمونه برداری از مدفوع بیماران اندازه گیری کنیم.

دکتر مالهوترا در پایان می گوید. این مطالعه نقطه شروع خوبی برای مقابله با یک مشکل اساسی است و نمونه دیگری از این مقاله این است که چگونه علوم پایه هنوز بهترین ابزار برای مقابله با مشکلات پزشکی است.

منبع: باشگاه خبرنگاران جوان