מחקר חדש חושף את תפקידו של העור כמעצמה חיסונית, המייצר באופן עצמאי נוגדנים כדי לאזן את המיקרוביוטה שלו ולמנוע זיהומים מזיקים.
מחקר: ייצור נוגדנים אוטונומיים בעור מסדיר אינטראקציות מארח-מיקרוביוטה. קרדיט תמונה: banjongseal324SS / Shutterstock
במחקר שפורסם לאחרונה בכתב העת טֶבַעצוות מחקר המורכב ממדענים מהמכונים הלאומיים לבריאות ומאוניברסיטת סטנפורד חקר כיצד העור מייצר באופן עצמאי נוגדנים כדי לווסת אינטראקציות עם המיקרוביוטה שלו. הם חקרו את תפקידו של העור כאיבר חיסוני, וחשפו את יכולתו ליצור מבנים חיסוניים מיוחדים, הידועים כאיברים לימפואידים שלישוניים, היוצרים נוגדנים ספציפיים לשמירה על איזון מיקרוביאלי ומניעת זיהומים מערכתיים.
רֶקַע
גוף האדם מתקיים יחד עם קהילה מיקרוביאלית מגוונת, במיוחד באתרי מחסומים כמו העור. בתנאים רגילים, חיידקים אלה משפיעים על ויסות החיסון ותיקון רקמות מבלי לגרום לדלקת. המיקרוביוטה של העור, המורכבת מאורגניזמים commensal כמו Staphylococcus epidermidisממלא תפקיד מכריע באיזון התגובות החיסוניות למניעת צמיחת יתר או זיהומים מזיקים. תגובות חיסון המותאמות למיקרוביוטה הן קריטיות, במיוחד עבור רקמות מחסום כגון העור, המארח מערכת אקולוגית מיקרוביאלית עשירה.
ליקויים חיסוניים המשפיעים על ייצור נוגדנים ידועים כמגבירים את הרגישות לזיהומי עור, מה שמדגיש עוד יותר את תפקידם המגן של הנוגדנים. מחקרים עדכניים הראו שהעור מכיל תאי B המסוגלים לייצר נוגדנים, וקוראים תיגר על הנחות קודמות לפיהן תגובות חיסון מתרחשות רק באיברים לימפואידים.
עם זאת, למרות שידוע כי נוגדנים בסרום מגיבים לחיידקי עור ומזוהים ציפויים של אימונוגלובולינים על מיקרואורגניזמים אלו, המנגנונים העומדים בבסיס התגובות הללו ותפקידיהם הפיזיולוגיים נותרו לא ברורים. מחקר זה עוסק בשאלה מרכזית: כיצד העור מתווך באופן אוטונומי אינטראקציות מיקרוביאליות בתנאים לא דלקתיים? הבנת תהליך זה חיונית לחשיפת תרומות העור לבריאות וחסינות, במיוחד בוויסות המיקרוביוטה ללא טריגרים דלקתיים.
לגבי המחקר
המחקר השתמש במודלים של עכברים כדי לחקור את יכולת העור לייצר נוגדנים ללא תלות באיברים לימפואידים משניים. החוקרים התיישבו בעור עם החיידק הקומנסלי Staphylococcus epidermidis (זן NIHLM087) וניתח תגובות חיסוניות לאורך זמן. הם השתמשו בטכניקות כגון מדידות טיטר נוגדנים באמצעות מבחני אימונוסורבנטיים מקושרים לאנזימים (ELISA), ציטומטריית זרימה לזיהוי אוכלוסיות של תאים חיסוניים ומיקרוסקופיה קונפוקלית כדי לדמיין מבנים חיסוניים.
בניסוי אחד, עכברים ללא פתוגנים היו קשורים באופן מקומי עם S. epidermidisומעקב אחר תגובות הנוגדנים. לאחר מכן נותחו דגימות הסרום לייצור תת-קבוצות ספציפיות של אימונוגלובולין G (IgG), במיוחד IgG2b ו-IgG2c, אשר אושרו כספציפיות לחיידקים.
ניתוחים נוספים גילו שאיברים לימפואידים שלישוניים – מבנים שונים בתוך העור הדומים למרכזי נבט קלאסיים – התפתחו בתגובה להתנחלות מיקרוביאלית, מה שאיפשר ייצור נוגדנים מקומי.
כדי לחקור את תפקידם של תאי חיסון תושבי העור, החוקרים דללו את תאי לנגרהנס, שהם תאים דנדריטים חיסוניים שמקורם במח עצם השוכנים באפידרמיס, באמצעות מודל עכבר מיוחד. הצוות גם ביצע רצף חומצה ריבונוקלאית (RNA) של תאי B תושבי העור, וחשף פרופילי תעתיק ייחודיים הקשורים לייצור נוגדנים.
ניסויים נוספים עיכבו כימית את הסחר בלימפוציטים והשתמשו בעכברים חסרי איברים לימפואידים, ואישרו את יכולת העור ליצור תגובות הומורליות באופן אוטונומי.
תוצאות
התוצאות הראו שהעור מייצר באופן אוטונומי נוגדנים כדי לווסת אינטראקציות מיקרוביאליות ולמנוע זיהומים מערכתיים. קולוניזציה אקטואלית עם S. epidermidis גרמו לתגובות IgG מתמשכות, במיוחד IgG2b ו-IgG2c, שנוצרו באופן מקומי בעור.
יתר על כן, מבנים חיסוניים הקשורים לעור הדומים למרכזי נבט, הנקראים איברים לימפואידים שלישוניים, מילאו תפקיד מרכזי בתהליך זה. היווצרותם של מבנים אלו הייתה תלויה בתאי לנגרהנס, מה שהקל על הצגת אנטיגן ויצר סביבה תורמת לייצור נוגדנים. יתר על כן, תאי T מווסתים בעור הפגינו פלסטיות, והופכו לתאי עוזר זקיקים T כדי לתמוך בתגובות נוגדנים.
המחקר גם הראה כי נוגדנים תושבי העור שלטו בהתיישבות מיקרוביאלית והגנו מפני זיהומים מערכתיים. עכברים שחסרים להם איברים לימפואידים משניים או סחר בלימפוציטים שמרו על תגובות IgG מקומיות, מה שמעיד על כך שהעור פועל כתא חיסוני עצמאי.
פרופיל תאי B חשף חתימות תעתיק ייחודיות, כולל עדויות להיפרמוטציות סומטיות, התומכות בפעילות חיסונית מקומית מתמשכת. ההתערבויות הגנטיות והכימיות אישרו שייצור IgG2b ו-IgG2c הסתמך על מנגנונים ספציפיים לעור ולא על מבנים לימפואידים קלאסיים.
מסקנות
לסיכום, המחקר הדגיש את יכולתו המדהימה של העור לתפקד כאיבר חיסוני אוטונומי. על ידי יצירת מבנים לימפואידים שלישוניים, נמצא כי העור מייצר נוגדנים מקומיים השומרים על איזון מיקרוביאלי ומספקים עמידות לזיהומים.
ממצאים אלה מגדירים מחדש את ההבנה שלנו לגבי חסינות מחסום, ומדגישים את התפקיד הפעיל של העור מעבר לתפקוד המחסום הפיזי שלו. מחקר זה מקדם את הרעיון של מידור חיסוני ומציע תובנות לגבי טיפולים ממוקדים לזיהומים והפרעות הקשורות למיקרוביוטה. לגילוי של חסינות הומורלית ספציפית לעור עשויות להיות השלכות על הבנת מצבי עור כרוניים ופיתוח אסטרטגיות חיסון חדשות.