חוקרים מאוניברסיטת אוסקה מגלים שמסלול ה-GPR31 בתאי 'מעקב בטן' מזהה מטבוליטים של חיידקים ומעורר תגובות חיסוניות, ופותח אפשרויות חדשות לפיתוח תרופות, חיסונים ופרוביוטיקה למלחמה בזיהומים.
המעי האנושי הוא ביתם של חיידקים מועילים, הנקראים מיקרוביוטה, המייצרים מולקולות הידועות כמטבוליטים. מטבוליטים אלו זוכים להכרה גוברת בשל תפקידם בתמיכה בבריאותנו. קבוצה של חלבונים בגופנו, המכונה קולטנים מצמידים לחלבון G (GPCRs), יכולה לזהות מטבוליטים אלה ולעורר תגובות חיסוניות חשובות ומסלולים אחרים. עם זאת, עדיין לא ברור אילו מטבוליטים גורמים לתגובות אלו ואיזה סוג של תגובות חיסוניות הם יוצרים.
כעת, חוקרים מאוניברסיטת אוסקה גילו שקולטן אחד, הנקרא GPR31, פעיל בסוג מסוים של תא חיסון המצוי במעיים, הידוע כתאים דנדריטים רגילים מסוג 1 (cDC1s). תאים אלו, הממוקמים בחלקים של המעי כמו ileum, יכולים להפעיל תאי CD8+ T, שהם שחקנים מרכזיים במערכת החיסון ומשמידים חיידקים מזיקים, וירוסים ואפילו כמה תאים סרטניים.
ממצאי הצוות, שפורסמו ב-The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), הובילו אותם לחקור האם הקולטן GPR31 מזהה מטבוליטים של חיידקים ומפעיל את מערכת החיסון. כשבדקו כיצד מטבוליטים שונים משפיעים על תאי cDC1, הם ראו עלייה בביטוי של גנים הקשורים לממברנות דנדריטים ולפילופודיה – שלוחות תאים זעירות המסייעות לתא לקיים אינטראקציה עם סביבתו, בנוכחות פירובט. שינוי זה נעלם כאשר GPR31 נחסם.
באופן קריטי, יכולנו לראות מתחת למיקרוסקופ שדנדריטים בבני אדם הגיבו למטבוליטים; דנדריטים בלטו כאשר GPR31 הופעל ונסוגו כאשר עכבנו GPR31."
ארי אוגורו-איגאשירה, הסופר הראשי
הדנדריטים, כאשר הם מורחבים החוצה, מסייעים לתאים דנדריטים לדגום את המעיים עבור חומרים זרים. כשהם מוצאים משהו מסוכן, הם מפעילים תאי חיסון כמו תאי T. החוקרים יצרו מודל שהראה שהרחבות אלו יכולות לעבור דרך רירית המעי וכי הן נמשכות לאזורים עם יותר מטבוליטים, במיוחד פירובט. בנוכחות פירובט ו-GPR31, תאי cDC1 היו טובים יותר בזיהוי אנטיגנים וחיידקים, כמו E. coliוהפעלת תאי CD8+ T.
מחקר זה הוא הראשון להראות ש-GPR31 ממלא תפקיד מפתח בתגובה החיסונית לזיהומי מעיים בבני אדם וכי תהליך זה נתמך על ידי המטבוליטים המיוצרים על ידי חיידקי מעיים מועילים.
"המחקר שלנו מראה שהכוונה למסלול זה עשויה להיות בעלת ערך לפיתוח תרופות חדשות וחיסונים ברירית", אומר הסופר הבכיר קיושי טקדה. "פרוביוטיקה המייצרת פירובט יכולה גם לעזור להגביר את התגובה החיסונית שלנו לזיהומים במעיים."
