باکتری‌های روده به سلول‌های مغزی دستور می‌دهند که با التهاب مقابله کنند!!

مقابله با التهاب روده :

حفظ تعادل در سیستم ایمنی بدن با از بین بردن عوامل بیماری‌زای مهاجم، درعین‌حال که خود را حفظ می‌کند تا از بیماری خود ایمنی جلوگیری کند، برای سلامتی بدن بسیار مهم است. میکروبیوتای روده‌ای که در دستگاه گوارش ساکن است، خصوصاً با تنظیم هموستاز ایمنی، مزایای اساسی سلامتی را برای بدن انسان فراهم می‌کند. علاوه بر این، اخیراً کشف شده است که تغییر در محیط‌های میکروبی روده می‌تواند باعث بی‌نظمی سیستم ایمنی بدن شده و منجر به اختلالات خود ایمنی شود. همچنین کشف شده که برخی از سلول‌های مغزی با بیماری التهاب روده‌ ای مقابله می‌کند.

معرفی بیماری خود ایمنی التهاب روده

دستگاه گوارش (GI) پستانداران، دارای جامعه عظیم و پیچیده‌ای از باکتری‌های کامنس هستند. این جامعه میکروبی روده (میکروبیوتا) طی سال‌ها با بدن پیشرفت کرده و از بسیاری جهات مزایایی برای بدن فرد فراهم می‌کند، ازجمله هضم، تولید مواد مغذی، سم‌زدایی، محافظت در برابر عوامل بیماری‌زا و تنظیم سیستم ایمنی بدن که به همه این‌ها محدود نمی‌شود. سیستم ایمنی بدن با ایجاد تعادل خوب برای از بین بردن عوامل بیماری‌زای مهاجم و حفظ بافت سالم است. بااین‌حال، در مورد بیماران مبتلا به اختلالات خود ایمنی، مکانیزم حفظ تحمل خودبه‌خود شکست می‌خورد و نتیجه این است که سیستم ایمنی بدن به‌اشتباه بافت سالم بدن خود را موردحمله قرار داده و از بین می‌برد.

مقابله باکتری‌های روده به سلول‌های مغزی برای مبارزه با التهاب

سلول‌های مغزی ستاره‌ای شکل به نام “آستروسیت” در تنظیم رشد سلول‌های عصبی دیگر نقش کلیدی دارند. بااین‌حال، اختلال در عملکرد آستروسیت ها می‌تواند در التهاب و زوال سلول‌های عصبی نقش داشته باشد.

یک مطالعه جدید بر روی موش‌ها یک نوع آستروسیت را که قبلاً توصیف نشده بود، شناسایی کرده است که به گفته محققان، درواقع ممکن است از التهاب محافظت کند. این مطالعه همچنین نشان داده است که نوع آستروسیت تازه شناسایی‌شده سیگنال‌هایی را از باکتری‌های روده دریافت می‌کند که به نظر می‌رسد فعالیت ضدالتهابی آن را تقویت می‌کنند.

یک نوع سلول مغزی که به‌تازگی کشف‌شده است هنگامی‌که سیگنال را از باکتری‌های روده دریافت می‌کند با التهاب مقابله می‌کند. این یافته – از تحقیقات بر روی حیوانات – ممکن است منجر به تولید پروبیوتیک هایی شود که به کاهش التهاب در افراد مبتلا به اختلالات عصبی مانند مولتیپل اسکلروزیس (ام اس) کمک می‌کند.

سلول‌های مغزی ستاره‌ای شکل به نام آستروسیت طیف گسترده‌ای از خدمات نگهداری در مغز را انجام می‌دهند. این موارد شامل تأمین مواد مغذی به سلول‌های عصبی و تنظیم رشد سلول‌ها است. بااین‌وجود هنگامی‌که اختلالات نادرست عمل کنند، می‌توانند التهاب و تخریب عصبی را تقویت کنند.

تحقیقات نشان می‌دهد که آستروسیت های معیوب در طیف وسیعی از اختلالات تخریب عصبی، ازجمله بیماری‌های آلزایمر و پارکینسون نقش دارند.

آستروسیت های ضدالتهاب

آستروسیت ها فراوان‌ترین نوع سلول در سیستم عصبی مرکزی (CNS) هستند، اما مشخصه آن‌ها همچنان ضعیف است. مدت‌هاست که محققان تصور می‌کردند عملکرد اصلی آستروسیت ها تأمین مواد مغذی و پشتیبانی از سلول‌های عصبی مغز است که موشکافی دقیق‌تری دارند. در طی سال‌ها، شواهد فزاینده نشان داده است که آستروسیتها همچنین می‌توانند به‌طور فعال تخریب عصبی، التهاب و بیماری‌های عصبی را تقویت کنند. اکنون، یک گروه محققان، نشان داده‌اند که یک زیرمجموعه خاص آستروسیت می‌تواند عکس این عمل را انجام دهد، در عوض عملکرد محافظتی، ضدالتهابی را در مغز بر اساس سیگنال‌های تنظیم‌شده توسط باکتری‌های ساکن در روده یافته‌های مربوط به مسیر جدید ضدالتهاب در روده منتشرشده است.

دانشمندان با استفاده از ابزارهای مولکولی برای تعیین فعالیت ژن‌ها و پروتئین‌های تولیدشده، نوع جدیدی از آستروسیت را کشف کردند. به‌طور منحصربه‌فرد، آستروسیت های موردبحث دو پروتئین به نام LAMP1 و TRAIL را توصیف می‌کنند؛ بنابراین محققان آن‌ها را آستروسیت LAMP1 + TRAIL + می‌نامند. آن‌ها در نزدیکی مننژ، غشاهای محافظتی که مغز و نخاع را پوشانده‌اند، یافت می‌شوند. به گفته محققان، این نوع آستروسیت با پروتئین TRAIL، التهاب را در مغز محدود می‌کند. هنگامی‌که TRAIL به گیرنده‌های مرگ در غشای سلول‌های ایمنی متصل می‌شود که التهاب را تقویت می‌کنند، این سلول‌ها را به تخریب خود وادار می‌کند.

تحقیقات بیشتر نشان داد که یک مولکول سیگنالینگ ایمنی به نام اینترفرون گاما باعث ایجاد آستروسیتهای LAMP1 + TRAIL + برای تولید TRAIL و درنتیجه کنترل التهاب می‌شود.

سلول‌های ایمنی شناخته‌شده به‌عنوان سلول‌های کشنده طبیعی که می‌توانند سلول‌های سرطانی و افراد آلوده به ویروس را از بین ببرند، گامای اینترفرون تولید می‌کنند. دانشمندان دریافتند که میکروبیوم روده سلول‌های کشنده طبیعی را برای تولید گامای اینترفرون ایجاد می‌کند. سلول‌های فعال‌شده از طریق جریان خون به سمت مننژ راه پیدا می‌کنند، جایی که به کاهش التهاب کمک می‌کنند.

درک مکانیسم‌های عملکردهای ضدالتهابی آستروسیت های LAMP1 + TRAIL + می‌تواند محققان را قادر به ایجاد رویکردهای درمانی برای مبارزه با بیماری‌های عصبی، مانند مولتیپل اسکلروزیس کند. به‌عنوان‌مثال، آن‌ها در حال جستجوی پروبیوتیکی هستند که می‌توانند برای تنظیم فعالیت ضدالتهابی آستروسیت ها استفاده شوند. علاوه بر این، اطلاعات اخیر گروه تحقیق نشان می‌دهد که تومورهای مغزی خاصی از این مسیر برای فرار از پاسخ ایمنی بدن استفاده می‌کنند؛ بنابراین محققان در حال ساخت روش‌های ایمنی درمانی سرطانی برای مقابله‌به‌مثل با حملات تومورها هستند.

یافتن زیرمجموعه‌های ضدالتهابی کنترل‌شده توسط میکروبیوم از آستروسیت ها پیشرفت مهمی در درک ما از التهاب CNS و تنظیم آن است. این مکانیسم بسیار جدیدی است که روده از طریق آن التهاب را در مغز کنترل می‌کند. این روش درمانی جدید بیماری‌های عصبی را راهنمایی می‌کند و ما معتقدیم که این مکانیسم می‌تواند به پاتوژنز تومورهای مغزی کمک کند.

زیرمجموعه دیگری از آستروسیت شناسایی‌شده که در سال 2016 توسط میکروبیوم روده تنظیم می‌شود، اما محققان معتقدند که احتمالاً موارد دیگری نیز وجود دارد. مشخص شد که فلور روده در بسیاری از بیماری‌ها مهم است. دانشمندان فهرستی از جمعیت‌های دیگر آستروسیت ها را در اختیار دارند و در حال کار هستند تا ببینند چگونه فلور روده را کنترل می‌کند.

تأثیر استرس بر التهاب روده

در انسان، محور هیپوتالاموس-هیپوفیز-آدرنال (HPA) پاسخ‌دهنده اصلی فشارها از هر نوع است. استرس نقش اصلی در سیستم لیمبیک است. استرس محور HPA را فعال می‌کند و درنهایت منجر به آزاد شدن کورتیزول – هورمون استرس- می‌شود که اثرات مختلفی بر بسیاری از اندام‌ها ازجمله مغز و روده دارد.

به‌این‌ترتیب، پاسخ مغز به استرس تأثیر مستقیمی بر سلول‌های روده، ازجمله سلول‌های اپیتلیال و ایمنی، سلول‌های عصبی روده، سلول‌های بینابینی (ضربان‌سازهای روده) و سلول‌های انتروکرومافین (سلول‌های سنتز کننده سروتونین) دارد.

برعکس، این نوع سلول‌ها نیز تحت تأثیر باکتری‌ها هستند. اگرچه سازوکارهایی که میکروبیوتا، مغز را تنظیم می‌کند کمتر روشن هستند، اما شواهد نشان می‌دهد که درواقع ارتباط دوطرفه وجود دارد.

کلام آخر:

محققان از ابزارهای تصفیه‌شده ژن و پروتئین برای شناسایی زیرمجموعه جدید آستروسیت استفاده کردند. جمعیت آستروسیت ها نزدیک به مننژ (غشای محصور مغز) ساکن است و پروتئینی به نام LAMP1 را به همراه پروتئینی به نام TRAIL نشان می‌دهد که می‌تواند باعث مرگ سلول‌های دیگر شود. این ویژگی‌ها با ایجاد مرگ سلول در سلول‌های T که التهاب را تقویت می‌کنند، به آستروسیت های LAMP1 + TRAIL + کمک می‌کنند تا التهاب CNS را محدود کنند.

علاوه بر این، اطلاعات اخیر گروه تحقیق نشان می‌دهد که تومورهای مغزی خاصی از این مسیر برای فرار از پاسخ ایمنی بدن استفاده می‌کنند؛ بنابراین محققان درحال‌توسعه روش‌های ایمنی درمانی سرطانی برای مقابله‌به‌مثل با حملات تومورها هستند.