המעי שלך בונה מחדש לחלוטין את הבטנה הפנימית שלו מדי כמה ימים – אחד מתהליכי ההתחדשות המהירים ביותר בגוף האדם. מדענים גילו כעת שהישג יוצא דופן זה מלווה ברשת נסתרת של תאי תמיכה מזנכימליים מיוחדים הפועלים מאחורי הקלעים, חושפים רמה בלתי צפויה של ארגון בתוך המעי ומציעים רמזים חדשים שעשויים בסופו של דבר להודיע לגישות לפציעת מעיים ולמחלות מעי דלקתיות.
חוקרים חשפו רמת ארגון בלתי צפויה בתוך התאים התומכים במעי, וחשפו ארבע אוכלוסיות שונות של תאי תמיכה מזנכימליים מיוחדים הפועלים יחד כדי לשמור על אחת הרקמות המתחדשות במהירות הגבוהה ביותר של הגוף.
המחקר, בהובלת הדוקטורנטית אמל גרבי וד"ר מיכל שושקס-כרמל מהאוניברסיטה העברית ופורסם ב גסטרואנטרולוגיה והפטולוגיה סלולרית ומולקולרית (CMGH)מתמקד בתאי שושלת Foxl1 מיוחדים היוצרים רשת דקה ממש מתחת לרירית המעי. מדענים ידעו שתאים אלו חיוניים לתמיכה בתאי גזע מעיים, אך עד כה חשבו שהם מתפקדים כקבוצה אחת.
במקום זאת, גילו החוקרים כי הרשת מורכבת מארבע אוכלוסיות תאים נפרדות, כל אחת תופסת את מיקומה לאורך המעי ונושאת תוכנית גנטית ייחודית.
"הממצאים שלנו מראים שהתאים האלה הרבה יותר מיוחדים ממה שהערכנו בעבר", אמרה ד"ר מיכל שושקס-כרמל. "נראה שכל תת-סוג מספק קבוצה שונה של אותות בהתאם למיקומו, ועוזר בתיאום פעילות תאי גזע, חידוש רקמות, תגובות חיסוניות והארגון הכולל של המעי".
המעי מחליף את כל הרירית שלו כל כמה ימים, תהליך יוצא דופן המונע על ידי תאי גזע החבויים בתוך כיסים מיקרוסקופיים הנקראים קריפטות. כאשר תאים חדשים נוצרים, הם נודדים כלפי מעלה לעבר נקודות דמויות אצבעות הידועות בשם villi, שם הם מתבגרים לפני נשירה. עד כה, למדענים הייתה הבנה מוגבלת בלבד כיצד המחזור הרציף הזה נשאר מתואם בצורה כה מדויקת.
באמצעות רצף RNA חד-תא יחד עם טכניקות הדמיה מתקדמות, החוקרים יצרו את האטלס המפורט הראשון של תאי שושלת Foxl1 על פני ציר הקריפטה-ווילוס. הם גילו שכל תת-סוג מייצר שילוב משלו של מולקולות איתות, וחושפים שאזורים שונים במעי יוצרים סביבות מקומיות מובחנות שמורות לתאים שכנים כיצד להתנהג.
במקום למצוא סוג אחד של תא תמיכה שעושה עבודות רבות, גילינו קהילה שלמה של תאים מיוחדים. כל קבוצה תופסת את השכונה שלה במעי ונראה שהיא מתקשרת עם תאים סמוכים בצורה שונה. זה כמו לחשוף שכבה חדשה לגמרי של ארגון שהיה חבוי לעין."
אמל גרבי, הכותבת הראשונה של המחקר
החוקרים זיהו חתימות גנטיות ייחודיות לכל אחת מארבע אוכלוסיות התאים, יחד עם מולקולות איתות מובהקות המשפיעות על תאי גזע, תאי מעיים שכנים, כלי דם ומערכת החיסון. הממצאים גם חשפו מסלולי תקשורת שלא היו ידועים בעבר בין רירית המעי לתאי התמיכה הבסיסיים, והצביעו על מנגנונים חדשים המסייעים בשמירה על רקמה בריאה ותיאום תגובות חיסוניות מקומיות.
לדוגמה, תאים המקיפים את הקריפטה היו עשירים באותות הידועים כתמיכה בתאי גזע מעיים, בעוד שתאים גבוה יותר במעלה הווילי היו קשורים לוויסות חיסוני, ארכיטקטורת רקמות, חישת חומרי הזנה ותגובות מטבוליות. יחד, תאים מיוחדים אלו יוצרים רשת תמיכה מתואמת המסייעת לארגן את המעי מלמטה למעלה.
הממצאים מספקים לחוקרים מסגרת חדשה להבנת האופן שבו המעי שומר על עצמו לאורך החיים ועשויים להנחות בסופו של דבר אסטרטגיות חדשות לטיפול בפגיעות מעי, מחלות מעי דלקתיות והפרעות אחרות שבהן תיקון רקמות נפגע.
הצעד הבא של הצוות הוא לקבוע בדיוק מה כל אחת מארבע אוכלוסיות התאים שהתגלו לאחרונה עושה על ידי כיבוי סלקטיבי או שינוי פעילותם במודלים ניסיוניים. מחקרים עתידיים המשתמשים בגישות גנטיות ממוקדות ובהדמיית תאים חיים יאפשרו לחוקרים לצפות בתאים הללו בפעולה ולגלות כיצד הם תורמים להתחדשות, תמיכה בתאי גזע, איתות חיסוני, חידוש אפיתל ותיקון רקמות.
