החוקרים מזהים תאי בטן מרכזיים המעורבים בתגובת שלשול

חוקרים מקבוצת האורגנואידים במכון הובראכט מצאו כי תאי בטן ספציפיים, Best4/Ca7⁺ תאים, מווסתים איזון אלקטרוליטים ומים בתגובה לרעלים חיידקיים הגורמים לשלשול. הממצאים שלהם, שפורסמו בתאי גזע תאים, מראים כי תאים אלה גדלים מאוד במספרם כאשר הם נחשפים ל- Cytokine Interferon-γ (IFNγ), ומציגים יעד מבטיח לאסטרטגיות טיפוליות.

במעיים, מגוון סוגי תאים משתפים פעולה כדי לשמור על איזון בין אלקטרוליט ומים. זיהומים חיידקיים יכולים לשבש איזון זה, מה שמוביל לשלשול. עם זאת, לא היה ברור אילו תאים הושפעו בעיקר מרעלים אלה.

במחקר זה בדקנו את Best4/Ca7 שזוהה לאחרונה⁺ תאים, סוג מסוים של תא ברירית המעי המבטא מאוד CFTR, תעלת יון חשובה לאיזון אלקטרוליטים. "

דייסונג וואנג, מחבר המחקר הראשי של המחקר

הבנה כיצד הטוב ביותר/ca7⁺ תאים מתפתחים

בעוד שהחוקרים זיהו בעבר את נוכחותם של Best4/Ca7⁺ תאים, התפתחותם ותפקודם אינם מובנים היטב בגלל היעדר מודלים של המחקר. וואנג ועמיתיו התגברו על כך על ידי יצירת אורגנואידים במעי אנושי, מבנים דמויי איברים מיני מעובדים במנה. הם השתמשו באורגנואידים אלה כדי להעריך באופן ניסיוני את התגובה של Best4/Ca7⁺ תאים לאותות ספציפיים שונים. "בעזרת אורגנואידים ספציפיים לתאים ובשינויים גנטיים בתיווך CRISPR, מצאנו כי מסלול האיתות של Notch ורגולטור אב בשם SPIB הם מכריעים להתפתחות התאים הללו", מציין וואנג.

BEST4/CA7⁺ תאים: יעדי מפתח בשלשול

הצוות צפה בעבר בנפיחות של האורגנואיד כאשר הופעל CFTR בערוץ היונים. "עם זאת, ראינו שאורגנואידים חסרי Best4/Ca7⁺ תאים לא הראו נפיחות זו, ומאשרים את התפקיד החיוני של תאים אלה בשליטה על איזון נוזלים ", מסביר וואנג. זה מראה כי Best4/Ca7⁺ תאים הם יעדי מפתח בשלשול.

צמיחה בלתי צפויה בתגובה ל- IFNγ

לאחר מכן החוקרים הוסיפו את גורם החיסון מסוג I הנקרא IFNγ שנמצא במהלך זיהומים חיידקיים. מה שהם הבחינו היה מדהים: "למרות שהתאים הללו מייצגים רק חלק קטן מהרירית במעי, ראינו שמספרם גדל פי שמונה באורגנואידים שנחשפו ל- IFNγ", מסביר וואנג. "זו הפעם הראשונה שזוהתה סוג תאים מגיב מסוג I בחיסון במעיים האנושיות והצמיחה המשמעותית של Best4/Ca7⁺ תאים מדגישים את תפקידיהם בחסינות. מצד שני, כאשר מטופלים בתרופה בשם Rapamycin, ראינו שמספר התאים הללו יורד. "הוא מוסיף. זה יכול לרמז על אסטרטגיה פרמקולוגית מבטיחה לוויסות טבעי של מספר התא הטוב ביותר/Ca7+.

השלכות עתידיות

התובנות ממחקר זה לא רק מקדמות את ההבנה שלנו בביולוגיה של מעי אלא גם פותחות דלתות חדשות לאסטרטגיות טיפוליות. "זיהוי Best4/Ca7⁺ תאים כיעדים העיקריים של רעלים חיידקיים עשויים לאפשר לנו לשלוט בשחרור הנוזל בצורה יעילה יותר, בין אם על ידי שינוי מספר הטוב ביותר 4/ca7⁺ תאים או על ידי מיקוד למנגנונים התפקודיים התוך-תאיים שלהם. "מציין וואנג. בעוד שתוצאות המעבדה הראשוניות מבטיחות, יש צורך במחקר נוסף כדי לקבוע את יעילותן של אסטרטגיות אלה ביישומים בעולם האמיתי.