منشأ بیماری التهاب روده چیست؟

کولیت اولسراتیو شایع‌ترین نوع بیماری التهابی روده است که با زخم‌های مزمن و التهاب در روده بزرگ و راست روده مشخص می‌شود. علائم می‌تواند مادام العمر باشد و از خفیف تا تهدید کننده زندگی متغیر باشد.هیچ درمان شناخته شده‌ای برای این بیماری وجود ندارد.

محققان گمان می‌کنند، 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، اینکه چه چیزی باعث می‌شود سیستم ایمنی در وهله اول به سلول‌های سالم حمله کند، همچنان یک راز باقی مانده است.

تحقیقات منتشر شده در مجموعه مقالات آکادمی علوم مجموعه‌ای از شرایط را پیشنهاد می‌کند که می‌تواند 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 به دلیل افزایش سطح آنزیم آلفا ۱-۶ فوکوزیل ترانسفراز - همچنین به عنوان FUT۸ در روده بزرگ ایجاد شود.

سطح این آنزیم به طور معمول در افراد سالم پایین است. عملکرد اصلی FUT۸ اصلاح خواص فیزیکی بسیاری از انواع مختلف پروتئین‌ها از طریق فرآیندی به نام فوکوسیلاسیون است.

در سال ۲۰۱۶ ، تحقیقاتی به رهبری دکتر نائویوکی تانیگوچی از موسسه بین المللی سرطان اوزاکا نشان داد، موش‌هایی که فاقد FUT۸ بودند از کولیت اولسراتیو محافظت می‌شدند، اما دلیل آن مشخص نبود.

این اتفاق مورد توجه گروه تحقیقاتی Vivek Malhotra در مرکز تنظیم ژنومیک (CRG) در بارسلونا قرار گرفت.در سال ۲۰۱۳ دریافتند که FUT۸ می‌تواند در ترشح موسین ها، پروتئین‌هایی که جزء اصلی لایه مخاطی را تشکیل می‌دهند، نقش داشته باشد.

محققان تصمیم گرفتند با همکاری یکدیگر نقش FUT۸ در کولیت اولسراتیو را روشن کنند.موسین‌ها پروتئین‌های بزرگی هستند که پس از رها شدن در فضای خارج سلولی، چندین صد برابر حجم می‌کنند.

تخمین زده می‌شود که انسان به طور متوسط ​​روزانه یک لیتر موسین ترشح می‌کند که با مولکول‌های دیگر ترکیب می‌شود و مخاط ایجاد می‌کند.موسین ، مایع غلیظ و لغزنده‌ای که کل دستگاه گوارش را می‌پوشاند ، روان می‌کند و از سطح محافظت می‌کند.

محققان با تیم تحقیقاتی Ivo Gut در Centro همکاری کردند که داده‌های بیان ژن جمع‌آوری‌شده از نمونه‌برداری شده بافت کولون از ۲۴ بیمار مبتلا به کولیت اولسراتیو و همان نوع بافت از ۱۶ بیمار سالم را ارائه کردند.

این مطلب نشان داد که سطح FUT۸ در نمونه‌های بیماران مبتلا به کولیت اولسراتیو ۳.۵ برابر بیشتر از افراد بدون این بیماری بود.آن‌ها همچنین دریافتند که سطوح چندین نوع موسین در کولون ملتهب بیماران کولیت اولسراتیو افزایش یافته است.

سپس محققان بررسی کردند، آیا لایه مخاطی در موش‌های فاقد FUT۸ که در برابر کولیت اولسراتیو محافظت می‌شوند، تغییر یافته است یا خیر.

آن‌ها دریافتند که موش‌های بدون FUT۸ در مقایسه با موش‌هایی با بیان بالاتر FUT۸، لایه مخاطی نازک تری داشتند.محققان سپس بررسی کردند که چرا این تغییرات در لایه مخاطی در سطح مولکولی رخ می‌دهد.

با استفاده از رده‌های سلولی کولون، آن‌ها دریافتند که سطوح مختلف FUT۸ نسبت دو نوع مختلف موسین ترشح شده توسط سلول‌ها را تغییر می‌دهد.Mucin ۲ و Mucin۵AC داربست لایه مخاطی را تشکیل می‌دهند.آن‌ها همچنین دریافتند که FUT۸ بیان Mucin ۱ را تغییر می‌دهد ، که به عنوان لنگر برای باکتری‌ها در سطح سلول عمل می‌کند.

ما نشان می‌دهیم که وقتی FUT۸ 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 معمولی فشرده‌تر هستند.

به دلیل فشردگی کمتر، لایه مخاطی نفوذپذیرتر است و به باکتری‌ها اجازه می‌دهد به اپیتلیال برسند.سلول‌های روده بزرگ بازتر می‌شوند. لایه مخاطی نیز چسبنده‌تر خواهد بود و آن را در برابر شستشو مقاوم‌تر می‌کند.این اتفاق به نوبه خود باکتری‌ها و سایر عوامل بیماری‌زا را در مخاط به دام می‌اندازد که به آن‌ها زمان بیشتری برای حمله به سلول‌های زیرین می‌دهد.

جرارد کانترو-ریکاسنز، که کار را در آزمایشگاه دکتر مالهوترا در CRG انجام داد و اکنون محقق اصلی در موسسه تحقیقاتی VHIR در بارسلون است، می‌گوید: در مقابل زمانی که FUT۸ تخلیه می‌شود، سلول‌های اپیتلیال، موسین‌هایی ترشح می‌کنند که مخاط فشرده تری را تشکیل می‌دهند، سپس لایه مخاطی نفوذپذیری کمتری خواهند داشت.

از آنجایی که سلول‌ها به طور مداوم موسین بیشتری ترشح می‌کنند، باکتری‌هایی که در داخل مخاط به دام افتاده اند دائما حذف می‌شوند.

ما معتقدیم که باکتری کمتر به معنای تماس کمتر با اپیتلیوم است که به نوبه خود از التهاب جلوگیری می‌کند یا آن را کاهش می‌دهد.این روند توضیح می‌دهد که چرا موش‌های فاقد FUT۸ در برابر کولیت اولسراتیو محافظت می‌شوند.در افراد سالم، کولون دیستال دارای دو لایه مخاطی است.

لایه بیرونی جایی است که انواع مختلفی از میکروب ها، هم مضر و هم مفید، زندگی می‌کنند.لایه داخلی نزدیک به لایه اپیتلیال می‌چسبد و به طور کلی استریل است و از رسیدن باکتری‌های مضر در مجرای روده یا لایه بیرونی به سلول‌های روده بزرگ جلوگیری می‌کند و از التهاب یا عفونت جلوگیری می‌کند.

یک نظریه این است که سطح FUT۸ به طور هدفمند در کولون افراد سالم پایین نگه داشته می‌شود تا موسین‌ها بتوانند لایه‌ای غیرقابل نفوذ در برابر باکتری‌ها را تشکیل دهند.

در حالی که محققان نشان می‌دهند FUT۸ لایه مخاطی را تغییر می‌دهد، که می‌تواند منجر به شروع کولیت اولسراتیو شود.اینکه چرا این آنزیم در بیماران تنظیم نمی‌شود یک سوال بی جواب است.

پروفسور تحقیقاتی ویوک مالهوترا نویسنده ارشد این مطالعه و هماهنگ کننده برنامه زیست شناسی 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 انتشار MUC۱ در مخاط روده بزرگ را با نمونه‌گیری مدفوع از بیماران اندازه‌گیری کنیم.این کار یک آزمایش نسبتاً آسان و روتین ، مانند انجام آزمایش خون خواهد بود.

دکتر مالهوترا در پایان می‌گوید: این مطالعه شروع خوبی برای پرداختن به مشکلی است که اهمیت اساسی دارد و نمونه‌ای دیگر از این مطلب است، که چگونه علوم پایه هنوز بهترین ابزار برای رسیدگی به مسائل پزشکی است.

منبع: سایت مدیکال اکسپرس

باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی کلينيک