منشأ بیماری التهاب روده چیست؟

بر اساس یک گزارش واضح، 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 متغیر باشد.

محققان گمان می‌کنند که عملکرد نادرست سیستم ایمنی، که در آن سلول‌های ایمنی به سلول‌های اپیتلیال روده بزرگ حمله می‌کنند، ممکن است 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، یک راز است.

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

محققان با ترکیب داده‌های تجربی از بیوپسی‌های بیماران، مدل‌های حیوانی موش و رده‌های سلولی نشان می‌دهند که این بیماری ممکن است ناشی از افزایش سطح آنزیم آلفا-1-6 فوکوسیل ترانسفراز – معروف به 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 نایوکی تانیگوچی از موسسه بین المللی سرطان اوزاکا نشان داد که موش های فاقد FUT8 از کولیت اولسراتیو محافظت می شوند، اما دلیل آن مشخص نبود.

این حادثه توجه گروه تحقیقاتی Vivek Malhotra در مرکز تنظیم ژنومیک (CRG) در بارسلون را به خود جلب کرد. در سال 2013، آنها کشف کردند که FUT8 می تواند در ترشح موسین ها، پروتئین هایی که جزء اصلی مخاط هستند، نقش داشته باشد. لایه.

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 چندین صد برابر اندازه می شوند.

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 را تشکیل می دهد. موسین، مایع غلیظ و لغزنده ای است که کل دستگاه گوارش را می پوشاند، سطح را روان و محافظت می کند.

محققان با تیم تحقیقاتی Ivo Gut در Centro همکاری کردند که داده های ژنتیکی جمع آوری شده از نمونه بافت روده بزرگ از 24 بیمار مبتلا به کولیت اولسراتیو و همان نوع بافت از 16 بیمار سالم را ارائه کردند.

این مقاله نشان داد که سطح FUT8 در نمونه‌های بیماران مبتلا به کولیت اولسراتیو 3.5 برابر بیشتر از افراد بدون بیماری است و همچنین دریافتند که سطوح برخی از انواع موسین در کولون ملتهب بیماران کولیت اولسراتیو افزایش یافته است. .

محققان سپس بررسی کردند که آیا لایه مخاطی در موش‌های فاقد FUT8 تغییر یافته است که از کولیت اولسراتیو محافظت می‌کند.

آنها دریافتند که موش‌های بدون FUT8 لایه مخاطی نازک‌تری در مقایسه با موش‌هایی با بیان بالاتر FUT8 داشتند. محققان سپس بررسی کردند که چرا این تغییرات در لایه مخاطی در سطح مولکولی رخ می دهد.

آنها با استفاده از رده های سلولی کولون دریافتند که سطوح مختلف FUT8 نسبت بین دو نوع مختلف موسین ترشح شده توسط سلول ها را تغییر می دهد. Mucin 2 و Mucin5AC داربستی را روی لایه مخاطی تشکیل می دهند. آنها همچنین دریافتند که FUT8 بیان Mucin 1 را تغییر می دهد. 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 در مقایسه با موکوس طبیعی، موکوس متراکم‌تری ترشح می‌کنند.

به دلیل فشردگی کمتر، لایه مخاطی نفوذپذیری بیشتری دارد و به باکتری ها اجازه می دهد تا به اپیتلیوم برسند. لایه مخاطی همچنین چسبناک تر خواهد بود و در برابر شستشو مقاوم تر می شود، بنابراین باکتری ها و سایر عوامل بیماری زا در مخاط به دام می افتند و به آنها زمان بیشتری برای حمله به سلول های زیرین می دهد.

جرارد کانترو-ریکاسنس، که این کار را در آزمایشگاه دکتر دکتر انجام داد، می‌گوید در مقابل، وقتی FUT8 تخلیه می‌شود، سلول‌های اپیتلیال مخاطی ترشح می‌کنند که مخاط متراکم‌تری را تشکیل می‌دهد. مالهوترا در CRG و اکنون محقق اصلی موسسه تحقیقاتی VHIR در بارسلون است. در این صورت لایه مخاطی نفوذپذیری کمتری خواهد داشت.

همانطور که سلول ها به طور مداوم موسین بیشتری آزاد می کنند، باکتری های به دام افتاده در مخاط دائماً حذف می شوند.

ما معتقدیم که باکتری کمتر به معنای تماس کمتر با اپیتلیوم است که از التهاب جلوگیری یا کاهش می‌دهد. این فرآیند توضیح می‌دهد که چرا موش‌های فاقد FUT8 در برابر کولیت اولسراتیو محافظت می‌شوند. در افراد سالم، دو لایه مخاطی در دیستال کولون وجود دارد.

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

یک نظریه این است که سطح FUT8 عمداً در روده بزرگ افراد سالم پایین نگه داشته می شود تا موسین بتواند لایه ای غیرقابل نفوذ در برابر باکتری ها تشکیل دهد.

اگرچه محققان نشان می دهند که FUT8 لایه مخاطی را تغییر می دهد که ممکن است باعث شروع کولیت اولسراتیو شود، هنوز پاسخی در مورد اینکه چرا این آنزیم در بیماران تنظیم نمی شود، وجود ندارد.

پروفسور Vivek Malhotra، نویسنده ارشد این مطالعه و هماهنگ‌کننده برنامه زیست‌شناسی سلولی و تکاملی در CRG، می‌گوید این یافته‌ها راه را برای توسعه آزمایش‌های جدید برای تشخیص کولیت اولسراتیو قبل از ظهور علائم و اندازه‌گیری پیش‌آگهی بیماری هموار می‌کند.

محققان می‌گویند: «ما می‌توانیم سطوح فوکوزیلاسیون یا آزادسازی MUC1 در مخاط کولون را با نمونه‌برداری از مدفوع از بیماران اندازه‌گیری کنیم».

دکتر مالهوترا در پایان گفت: “این مطالعه شروع خوبی برای پرداختن به یک مشکل اساسی است و نمونه دیگری از این است که چگونه علوم پایه هنوز بهترین ابزار برای رسیدگی به مشکلات است.”

منبع: باشگاه خبرنگاران جوان