منشأ بیماری التهاب روده چیست؟

یک گزارش واضح نشان می دهد که کولیت اولسراتیو شایع ترین نوع بیماری التهابی روده است که با زخم مزمن و التهاب روده بزرگ و راست روده مشخص می شود. علائم ممکن است تا پایان عمر ادامه داشته باشد و از خفیف تا تهدید کننده زندگی متغیر باشد. هیچ درمانی شناخته شده برای این بیماری وجود ندارد.

محققان گمان می‌کنند که عملکرد نادرست سیستم ایمنی، که در آن سلول‌های ایمنی به سلول‌های اپیتلیال روده بزرگ حمله می‌کنند، ممکن است التهاب مشخص‌کننده بیماری را 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.

این مطالعه که در Proceedings of the Academy of Sciences منتشر شده است، به عوامل مستعد کننده برای ایجاد کولیت اولسراتیو اشاره می 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 آنزیم آلفا-۱-۶ فوکوزیل ترانسفراز – همچنین FUT8 – در روده بزرگ باشد.

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

در سال مطالعه‌ای در سال 2016 به رهبری دکتر نایوکی تانیگوچی در موسسه بین‌المللی سرطان اوزاکا نشان داد که موش‌های دارای کمبود FUT8 از کولیت اولسراتیو محافظت می‌شوند، اما دلیل آن مشخص نیست.

این پدیده 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 ممکن است در ترشح موسین ها، که پروتئین هایی هستند که جزء اصلی مخاط را تشکیل می دهند، نقش داشته باشد. لایه.

محققان تصمیم گرفتند با همکاری یکدیگر نقش FUT8 در کولیت اولسراتیو را روشن کنند. موسین ها پروتئین هایی هستند که پس از آزاد شدن از محفظه سلولی صدها برابر حجم آنها افزایش می یابد.

تخمین زده می شود که انسان 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 و از صورت محافظت می کند.

محققان با همکاری گروه تحقیقاتی Evo Gut در Centro، داده‌های بیان ژن جمع‌آوری شده از نمونه‌های بافت روده بزرگ از 24 بیمار کولیت اولسراتیو و همان بافت از 16 بیمار سالم را ارائه کردند.

این مقاله نشان داد که سطح FUT8 در نمونه بیماران مبتلا به کولیت اولسراتیو 3.5 برابر بیشتر از افراد بدون بیماری بود و همچنین باعث افزایش سطح چندین نوع موسین در روده ملتهب بیماران کولیت اولسراتیو شد.

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

در مقایسه با موش هایی با بیان FUT8 بالاتر، موش های فاقد FUT8 دارای لایه مخاطی نازک تری بودند. محققان 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 دو نوع مختلف موسین تولید شده توسط سلول ها را تغییر می دهد.Mucin 2 و Mucin5AC غشای مخاطی را تشکیل می دهند. به عنوان لنگر برای باکتری ها روی غشای 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 موکوس چسبنده‌تری نسبت به موکوس طبیعی تولید می‌کنند.

به دلیل باریک شدن، لایه مخاطی نفوذپذیرتر می شود و سلول های روده بزرگ بازتر می شوند و به باکتری ها اجازه می دهند به اپیتلیوم برسند. غشای مخاطی همچنین چسبنده تر است و در برابر شستشو مقاوم تر است، که باکتری ها و سایر عوامل بیماری زا را در مخاط به دام می اندازد و به آنها زمان بیشتری برای حمله به بافت زیرین می دهد.

جرارد کانترو-رزنس، که این کار را در آزمایشگاه دکتر مالهوترا در CRG انجام داد و اکنون محقق اصلی موسسه تحقیقاتی VHIR است، می گوید از سوی دیگر، وقتی FUT8 تخلیه می شود، سلول های اپیتلیال مخاطی تولید می کنند که مخاط متراکم تری تولید می کند. بارسلون و سپس راه هوایی کمتر نفوذپذیر می شود.

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

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

لایه بیرونی جایی است که بسیاری از انواع میکروب ها، مضر و مفید، زندگی می کنند، لایه داخلی به لایه اپیتلیال نزدیک می شود و به طور کلی تمیز است، که از رسیدن باکتری های مضر به سلول های روده بزرگ در 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 افراد سالم پایین است به طوری که موسین ها می توانند یک پوشش غیرقابل نفوذ روی باکتری ها ایجاد کنند.

اگرچه محققان نشان داده‌اند که FUT8 لایه مخاطی را تغییر می‌دهد که می‌تواند منجر به بروز کولیت اولسراتیو شود، اما دلیل تنظیم نشدن این آنزیم در بیماران سوالی بی‌پاسخ است.

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

با نمونه برداری از مدفوع از بیماران، می توانیم میزان فوکوزیلاسیون یا آزادسازی MUC1 در مخاط کولون را اندازه گیری کنیم. او گفت که این یک آزمایش خون نسبتا ساده و معمولی است.

دکتر مالهوترا در پایان گفت: “این مطالعه شروعی عالی برای حل یک مسئله با اهمیت اساسی و نمونه دیگری از این است که چگونه علوم پایه هنوز بهترین ابزار برای حل مشکلات پزشکی است.”

منبع: باشگاه خبرنگاران جوان