اكتشاف آلية واقية جديدة من سرطان القولون بوساطة الجهاز المناعي

كيف تحمي الخلايا الجذعية الخاصة بالقولون (الأمعاء الغليظة) من التحول السرطاني موضوع يُبحث منذ سنوات طويلة. وفي يناير 2019، في Natureنُشرت دراسة اكتشفت آلية واقية تمنع تسرطن الخلايا الجذعية المعوية بالقولون. وقد يتيح الاكتشاف فهمًا أفضل لأمراض التهابية عديدة وللسرطان.

أمعاؤنا موضع اجتماع العالم الخارجي والداخلي. وتواجه خلايا جدرانها بكتيريا ومغذيات ونواتج هضم آتية من الخارج، وهذا الاتصال المباشر حيوي للجسم. فبعض المغذيات الأساسية و البكتيريا المفيدة (gut، الميكروبيوم) ضرورية للصحة. لكن الاتصال قد يضر أحيانًا؛ فبعض المواد الغريبة يسبب تغيرات جينية خطيرة في خلايا الظهارة المعوية (البطانة الداخلية). أضرار DNA هذهإذا حدثت في الظهارة المعوية، وفي الخلايا الجذعية ، يحدث التسرطن.

قدرة الخلايا الجذعية على إصلاح DNA متطورة جدًا لمنع السرطان

حين تكون أضرار DNA كبيرة جدًا، تُزال الخلايا المتضررة بواسطة الاستماتة (الموت الخلوي المبرمج). وكان مقبولًا حتى الآن أن الخلايا الجذعية تطلق آلية الإصلاح هذه. لكن الدراسة الجديدة اكتشفت أن الجهاز المناعي يحقق إصلاح DNA بفعالية في الخلايا الجذعية المتضررة، ويمنع سرطان القولون.

• ما يجب معرفته عن سرطان القولون والمستقيم

لاحظ الباحثون في نماذج الفئران أن الجهاز المناعي الأولييتعرف إلى المركبات السامة للجينات بالقولون وينشط الحماية. فمثلًا، توجد في أغذية معينة مركبات طبيعية تسمى glucosinolates (الغلوكوسينولات)، قد تضر خلايانا. وعندما تكشفها خلايا مناعتنا الأولية، تفرز جزيئًا يسمى إنترلوكين 22 . ويتيح هذا للخلايا الجذعية الظهارية استباق كشف إصلاح DNA وإنجازه سريعًا، فيمنع التسرطن. ولوحظ تطور سرطان القولون سريعًا في الفئران التي حُجب هذا النظام فيها.

ماذا يعني لنا هذا الاكتشاف؟

• اكتُشف أن الجسم طور نظم حماية من سرطان القولون. واتضح مجددًا أن المناعة أكثر تعقيدًا مما ظُن.
• تتحكم مناعتنا في النمو الصحي ووظائف الأعضاء في الوقت نفسه.
• وفي المرحلة التالية، يُخطط لبحث علاقات الغذاء بالفلورا المعوية وجدار الأمعاء والمناعة.

معلومات متقدمة: الملخص الرسومي للدراسة

IL-22نموذج الحماية من الإجهاد السام للجينات للخلايا الجذعية الظهارية بوساطته. وتتعرض هذه الخلايا في الحاجز المعوي باستمرار لتدخلات مختلفة، منها تهديدات سلامة الجينوم بالسموم الجينية الغذائية أو المنتجة بكتيريًا. وتتطلب سلامة الجينوم في الخلايا الجذعية، للحد من أضرار الشفرة الوراثية ومنع التسرطن، وجود DDR (DNA Damage Response، استجابة أضرار DNA) مسار . وتعبر بيانات الدراسة عن AhR، وهو مستقبل, عبر استشعاره السموم الجينية الغذائية العاملة كربيطات AhR، ضمن حلقة تنظيم اتزاني تقيم درجة «الخطر السام للجينات». وفي خلايا المناعة ILC3 وγδ T، تضبط إشارات AhR إنتاج IL-22. وتضبط إشارات IL-22 في الخلايا الجذعية الظهارية المعوية بدورها مكونات DDR. وخصوصًا، فإن ATM، وهو جزيء شبيه بـ PI3-كيناز ومحول رئيسي أعلى مسار DDR، يرتفع تنظيمه بإشارات IL-22 في الخلايا الجذعية. وبعد الإجهاد السام للجينات، يتحكم ATM بالأحداث التي تضبط إصلاح DNA والاستماتة على التوالي، ومنها p53 تنشيطه والأحداث أسفل مسار DDR، مثل تعبير الجزيئات المنفذة p21 وPUMA. وأدت اضطرابات هذا المسار في فئران تفتقر جينيًا إلى IL-22 أو مستقبل IL-22 أو AhR إلى استجابة DDR مختلة لأشكال مختلفة من الإجهاد السام للجينات.

ختامًا، أُظهر في الخلايا الجذعية الظهارية المعوية للفئران أن اختلال إشارات IL-22 أو إنتاجه يؤدي إلى تراكم طفرات تسبب تكاثرًا غير منضبط للخلايا، وتسارع تطور السرطان.