აღმოჩნდა მსხვილი ნაწლავის კიბოსგან დაცვის ახალი იმუნური მექანიზმი

როგორ იცავს ჩვენი კოლონის (მსხვილი ნაწლავის) ღეროვანი უჯრედები კიბოდ გარდაქმნისგან — ეს მრავალი წელია კვლევის საგანია. 2019 წლის იანვარში Nature-ში გამოქვეყნებულ კვლევაში აღმოაჩინეს მსხვილი ნაწლავის ინტესტინური ღეროვანი უჯრედების კიბოდ გარდაქმნისგან დამცავი მექანიზმი. ამ აღმოჩენამ შესაძლოა მრავალი ანთებითი დაავადებისა და კიბოს უკეთ გაგება უზრუნველყოს.

ნაწლავი გარე და შიდა სამყაროს შეხვედრის ადგილია. ნაწლავის კედლის უჯრედები გარე გარემოდან ბაქტერიებს, საკვებსა და მონელების პროდუქტებს ხვდება. ეს პირდაპირი ურთიერთობა ჩვენი ორგანიზმისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია. ზოგიერთი ძირითადი საკვები ნივთიერება და სასარგებლო ბაქტერია (gut, მიკრობიომი) ორგანიზმის ჯანმრთელობისთვის აუცილებელია. თუმცა ეს ურთიერთობა ზოგჯერ საზიანოა. ზოგი უცხო ნივთიერება ნაწლავის ეპითელურ (შიდა საფარის) უჯრედებში სერიოზულ გენეტიკურ ცვლილებებს იწვევს. თუ DNA-ის ეს დაზიანებებინაწლავის ეპითელურ ღეროვან უჯრედებში წარმოიქმნა, კიბოდ გარდაქმნა ხდება.

კიბოს განვითარების თავიდან ასაცილებლად ღეროვანი უჯრედების DNA-ის აღდგენის უნარი ძლიერ განვითარებულია

როდესაც DNA-ის დაზიანება ძალიან დიდია, აპოპტოზის (უჯრედის დაპროგრამებული სიკვდილის) პროცესით დაზიანებული უჯრედები ნადგურდება. აქამდე მიიჩნეოდა, რომ აღდგენის ამ მექანიზმს თავად ღეროვანი უჯრედები ააქტიურებს. თუმცა ახალ კვლევაში აღმოაჩინეს, რომ იმუნური სისტემა დაზიანებულ ღეროვან უჯრედებში DNA-ის აღდგენას ეფექტიანად ახორციელებს და მსხვილი ნაწლავის კიბოს თავიდან აცილებას უზრუნველყოფს.

• რა უნდა ვიცოდეთ მსხვილი და სწორი ნაწლავის კიბოს შესახებ

მკვლევრებმა თაგვის მოდელებში შეამჩნიეს, რომ პირველადი იმუნური სისტემამსხვილ ნაწლავში გენოტოქსიკურ ნაერთებს ამოიცნობს და დაცვის სისტემას ააქტიურებს. მაგალითად, ზოგიერთი საკვები ბუნებრივად შეიცავს glucosinolates-ად (გლუკოზინოლატებად) წოდებულ ნაერთებს. მათ ჩვენი უჯრედების დაზიანება შეუძლია. როდესაც პირველადი იმუნური სისტემის უჯრედები გლუკოზინოლატებს აღმოაჩენს, გამოყოფს ინტერლეიკინ 22 სახელწოდების მოლეკულას. ის ეპითელურ ღეროვან უჯრედებს საშუალებას აძლევს, DNA-ის აღდგენის საჭიროება წინასწარ ამოიცნოს და სწრაფად აღადგინოს ის. ამგვარად კიბოდ გარდაქმნა თავიდან აიცილება. თაგვებში, რომლებშიც ეს სისტემა დაბლოკეს, მსხვილი ნაწლავის კიბო სწრაფად განვითარდა.

რას ნიშნავს ეს აღმოჩენა ჩვენთვის?

• აღმოჩნდა, რომ ჩვენს ორგანიზმს მსხვილი ნაწლავის კიბოს საწინააღმდეგო დამცავი სისტემები აქვს განვითარებული. ამავე დროს კიდევ ერთხელ გაირკვა, რომ იმუნური სისტემა იმაზე რთულია, ვიდრე ვფიქრობდით.
• ჩვენი იმუნური სისტემა ერთდროულად აკონტროლებს ჯანსაღ ზრდასა და ორგანოთა ფუნქციებს.
• შემდეგ ეტაპზე იგეგმება საკვების, ნაწლავური ფლორის, ნაწლავის კედლისა და იმუნური სისტემის ურთიერთკავშირების შესწავლა.

დამატებითი სიღრმისეული ინფორმაცია: კვლევის გრაფიკული შეჯამება

IL-22-ით გაშუალებული ეპითელური ღეროვანი უჯრედების გენოტოქსიკური (გენის დამაზიანებელი) სტრესისგან დაცვის მოდელი. ნაწლავურ ბარიერში არსებული ეპითელური ღეროვანი უჯრედები მუდმივად სხვადასხვა ზემოქმედებას განიცდის. მათ შორისაა გენომური მთლიანობის საფრთხეები, რომლებსაც რაციონში არსებული ან ბაქტერიების მიერ წარმოებული გენოტოქსინები ქმნის. ღეროვან უჯრედებში გენომის მთლიანობის შესანარჩუნებლად საჭიროა გენეტიკური კოდის დაზიანების შეზღუდვისა და კიბოდ გარდაქმნის თავიდან აცილებისკენ მიმართული DDR (DNA Damage Response, DNA-ის დაზიანებაზე პასუხის) გზა . ამ კვლევის მონაცემები მიუთითებს ჰომეოსტაზურ რეგულაციურ ციკლზე, რომელშიც AhR რეცეპტორისაკვებიდან მიღებულ, AhR ლიგანდებად მოქმედ გენოტოქსინებს ამოიცნობს და „გენოტოქსიკური საფრთხის“ ხარისხს აფასებს. იმუნური სისტემის ILC3 და γδ T უჯრედებში AhR სიგნალები IL-22-ის წარმოქმნას აკონტროლებს. ნაწლავის ეპითელურ ღეროვან უჯრედებში IL-22 სიგნალები, თავის მხრივ, DDR კომპონენტებს მართავს. კერძოდ, ATM — PI3-კინაზის მსგავსი მოლეკულა და DDR-ის მნიშვნელოვანი ზედა დონის სიგნალის გარდამქმნელი — ღეროვან უჯრედებში IL-22 სიგნალიზაციით ძლიერდება. გენოტოქსიკური სტრესის შემდეგ ATM აკონტროლებს DDR-ის ქვედა დონის მოვლენებს, როგორიცაა p53 აქტივაცია და DDR-ის ეფექტორული მოლეკულების p21-ისა და PUMA-ს ექსპრესია, რომლებიც შესაბამისად DNA-ის აღდგენასა და აპოპტოზს მართავს. IL-22-ის, IL-22 რეცეპტორის ან AhR-ის გენეტიკურად არმქონე თაგვებში ამ გზის დარღვევამ სხვადასხვა ფორმის გენოტოქსიკურ სტრესზე დაზიანებული DDR გამოიწვია.

დასკვნის სახით, თაგვების ნაწლავის ეპითელურ ღეროვან უჯრედებში IL-22 სიგნალიზაციის ან წარმოქმნის დარღვევისას გროვდებოდა უკონტროლო გამრავლების გამომწვევი მუტაციები და კიბოს დაჩქარებული განვითარება გამოვლინდა.