15/04/2002
علم / كيف "تعرف" خلايا الجهاز المناعي كيفية الوصول إلى الأنسجة التالفة
بقلم ماريت سيلفين
العملية التي تهاجر فيها الخلية المناعية من الأوعية الدموية إلى الأنسجة التالفة
في كل دقيقة، تهاجر ملايين خلايا الجهاز المناعي عبر مجرى الدم لإرسال المساعدة إلى الأنسجة المحتاجة. فالخلايا "تعرف" جيدًا إلى أين يجب أن تذهب، وفقًا لعلامات الضيق التي تنقلها الأنسجة. فعندما يكون هناك رد فعل تحسسي، على سبيل المثال، فإن خلايا الجهاز المناعي التي تنشط في حالات الحساسية تستشعر المكان؛ أثناء العدوى، تهاجر خلايا الجهاز المناعي الأخرى التي تشارك في الاستجابة الالتهابية إلى الموقع. يتم تجنيد كل مجموعة من الخلايا من خلال الإشارات التي تنتقل من الأنسجة إلى الأوعية الدموية ويتم عرضها على جدارها الداخلي.
هذه جزيئات إشارة فريدة تعمل بمثابة "علامات توقف". تم تصميم الآلية بأكملها لضمان قيام الخلية المناسبة بالمهمة الصحيحة في الوقت المناسب وفي المكان المناسب.
تتكون علامات التوقف من عدة إشارات. تتسبب الإشارة الأولى في تعلق الخلية بجدار الأوعية الدموية والبدء في التدحرج عبره. وبعد الإشارة الثانية، تتوقف الخلايا وتلتصق بجدار الأوعية الدموية. وفي الخطوة التالية تتوسع الخلايا وتصبح مسطحة وتلتصق بجدار الأوعية الدموية، وبعد ذلك يتم دفعها بين خلايا الجدار وتتسلل من خلالها خارج الأوعية الدموية نحو الأنسجة. وفي أي مرحلة يمكن للخلايا أن "تتوب"، وذلك إذا لم تستشعر الإشارة التالية. وفي مثل هذه الحالات يمكنهم قطع الاتصال والاستمرار في طريقهم.
يدرس الدكتور رونان ألون من قسم علم المناعة في معهد وايزمان ديناميكيات هجرة الخلايا من مجرى الدم إلى الأنسجة المستهدفة والإشارات المرتبطة بهذه الهجرة. وفي دراسة نشرت في مجلة "Nature Immunology" وفي نشرة مؤسسة العلوم الوطنية التي ظهرت هذه الأيام، تبين أن خلايا الجهاز المناعي "تتحدث" مع جزيئات فريدة تسمى الكيموكينات الموجودة في خلايا الأنسجة المجاورة للخلايا. الأوعية الدموية. عندما يكون هناك حدث يتطلب تدخل الجهاز المناعي، تخرج جزيئات الكيموكين من خلايا الأنسجة، وتخترق خلايا جدار الأوعية الدموية وتظهر نفسها على أغشية الخلايا المواجهة للأوعية الدموية. كان ألون أول من أظهر أن جزيئات الكيموكين هي علامات التوقف، وأن خلايا الجهاز المناعي التي تتحرك في مجرى الدم تلتصق بها حتى تخترق الأنسجة. حتى ذلك الحين، كان يُعتقد أن ما يوجه خلايا الجهاز المناعي نحو الأنسجة هو سلسلة تركيز المواد الالتهابية المفرزة منها. ويعتقدون أن خلايا الجهاز المناعي تتحرك نحو التركيز العالي.
فبينما تكون خلايا الجهاز المناعي مشغولة باختراق الأنسجة التالفة، فإنها تتعرض للقوة التي يمارسها عليها تدفق الدم. تهدد قوة التدفق بفصلها عن قبضتها على جدار الأوعية الدموية وجرفها مع التيار. حتى وقت قريب، اعتقد العلماء أن تدفق الدم مصمم لفصل الخلايا التي لم تترابط بشكل جيد، وبالتالي ضمان بقاء الخلايا التي كان من المفترض أن تهاجر إلى الأنسجة المستهدفة فقط.
يشير بحث ألون إلى ظاهرة مختلفة. ووجد أن قوة التدفق عنصر أساسي في اختراق الخلايا من مجرى الدم إلى الأنسجة. قام ألون، بالتعاون مع طالب البحث جاي سينامون والدكتورة فيرا شيندر، بتطوير غرفة تدفق تحاكي الأوعية الدموية، ويصطف سطحها الداخلي بالخلايا البطانية - وهي نفس الخلايا التي تبطن جدران الأوعية الدموية. . باستخدام غرفة التدفق، يقوم الباحثون بمحاكاة الحالات المختلفة، مثل الالتهاب أو الحساسية، التي تواجهها خلايا الجهاز المناعي أثناء هجرتها عبر الدورة الدموية، ودراستها في الوقت الفعلي. يفعلون ذلك عن طريق معالجة الخلايا البطانية في غرفة التدفق بمجموعات مختلفة من الكيموكينات التي تمثل علامات توقف مختلفة. "نحن نبني نوعًا من "الدرج" على البطانة بتركيبات جزيئية مختلفة ونختبر التفاعل الذي يحدث مع مرور خلايا الجهاز المناعي، والتي قمنا بفصلها وتصنيفها وفقًا لوظيفتها، داخل غرفة التدفق. يقول ألون: "نحن نرافق ونسجل كل خلية من خلايا الجهاز المناعي منذ لحظة دخولها إلى خلية التدفق حتى تخترق الخلايا البطانية".
ما تبين أنه كان مفاجئا. يقول ألون: "أردنا في الواقع التحقق من مدى تداخل تدفق الدم مع تغلغل الخلايا في البطانة". "ولكن أصبح واضحًا لنا أنه عندما أنشأنا التركيبة الصحيحة للمركبات الكيميائية وتركنا الخلايا تمر دون تطبيق قوة التدفق عليها، رأينا أن الخلايا التي دخلت خلية التدفق تتدحرج وتتوقف، ولكن لم يتم تدمير خلية واحدة". قادرة على اختراق الطبقة البطانية."
قام ألون بتصوير المسار الذي تسلكه خلية الجهاز المناعي داخل خلية التدفق، في وجود الكيموكينات التي تشير إليها حول مسار هجرتها. بدون تدفق، تتوقف الخلايا، وتلتصق بالكيموكينات، وتنتشر على جدار الأوعية الدموية، لكنها تُمنع من اتخاذ الخطوة الحاسمة الأخيرة: فهي لا تتسلل عبر جدار الأوعية الدموية إلى الأنسجة المجاورة. وفي هذا المكان يبقون داخل الأوعية الدموية وبعد وقت قصير ينفصلون ويواصلون طريقهم. ومن الفيلم وجد الباحثون أن عملية تمرير الخلايا عبر جدار الأوعية الدموية بين خليتين بطانيتين استمرت لمدة دقيقة ونصف، يسبقها مرحلة إعداد مدتها عدة دقائق، حيث تستشعر الخلية المناعية التدفق أثناء التصاقها إلى الكيموكينات الموجودة على الخلايا البطانية.
ووجد الباحثون أيضًا أن الخيط عبر جدار الأوعية الدموية يحدث بطريقة محكمة تمامًا تمنع تسرب الدم. "نعتقد أنه نتيجة للقوة التي يمارسها تدفق الدم، يتم تنشيط أجهزة الاستشعار في كل من أغشية الخلايا المناعية وأغشية الخلايا البطانية التي تجعلها مرنة، وعندما يتم تنسيق هذا الإجراء بين الخلايا المجاورة، والنتيجة هي أن اختراق الخلايا عبر الجدار يكون دقيقاً وسريعاً ولا يسمح بتسرب سوائل الدم"، كما يقول ألون.
https://www.hayadan.org.il/BuildaGate4/general2/data_card.php?Cat=~~~299443758~~~178&SiteName=hayadan