השגת תובנות על המסלולים המורכבים ואוכלוסיות תאי המפתח המעורבות בוויסות חיסוני יכולה לסייע בפיתוח גישות טיפוליות לטיפול בפוליטראומה, הקשורה לתוצאות ירווחות של המטופלים. במחקר חדש, חוקרים מארצות הברית השתמשו בכלים וטכניקות מתקדמות לניתוח גנטי כדי לחשוף את התהליכים הסלולריים והמולקולריים המעורבים בהפרעת חיסונית הנגרמת על ידי פוליטראומה. הממצאים שלהם מקדמים את הידע הנוכחי שלנו על פוליטראומה ומעידים על יעדים ניתנים לפעולה לטיפול בוויסות חיסוני.
פוליטראומה, הכוללת פגיעות קשות מרובות המתרחשות בו זמנית, קשורה לאתגרי ריפוי מורכבים. במקרים כאלה, לעתים קרובות נפגעת התחדשות העצם, מלווה בהפרעה רחבה של מערכת החיסון. השפעות אלה אולי לא יופיעו באופן מיידי, אך בדרך כלל הן מופיעות בהמשך התאוששות, ותורמות לעומס הטיפול הגובר ולתוצאות גרועות יותר לטווח הארוך.
בעוד שמערכת החיסון ממלאת תפקיד מכריע בריפוי, התפקוד שלה בפוליטראומה נותר מובן היטב. מחקרים קודמים בדקו פעילות חיסונית באתר הפציעה או ברקמות מערכתיות כמו דם ומח העצם. עם זאת, ניתוח משולב של תגובות חיסון מקומיות ומערכתיות הן חיוני כדי להבין באופן מלא כיצד פסולת החיסון פוגעת בהתאוששות.
כדי להתמודד עם פער זה, צוות חוקרים בראשותו של פרופסור קרישננדו רוי, ברוס וברידגיט אוונס דיקן להנדסה באוניברסיטת ונדרבילט, ערכו מחקר מקיף באמצעות רצף RNA חד-תאי (SCRNA-SEQ). צוות המחקר, שבסיסו במחלקה להנדסה ביו -רפואית של וואלאס ה. קולטר במכון הטכנולוגי בג'ורג'יה, שיתף פעולה עם פרופסור רוברט גולדברג מהמחלקה להנדסה ביו -הנדסה וקמפוס נייט על האצת ההשפעה המדעית באוניברסיטת אורגון. עבודה זו נתמכה על ידי מענק מכונים לאומיים לבריאות (R01AR074960). הממצאים שלהם פורסמו באופן מקוון מחקר עצמות ב- 7 ביולי 2025.
"בעבר, קבוצת המחקר שלנו פיתחה מודל עכברוש פרה-קליני של פוליטראומה העלול לחקות טראומה של שרירים ושלד חמורים יחד עם התגובות המקומיות והמערכתיות הנלוות. במחקר זה השתמשנו בתאים מהמודל של עכברוש הפוליטראום והניענו אותם לניתוח scrnaq כדי להעריך באופן מקיף את המנגנעים של הפוליטרולציה של הפוליטולציה," בנוגע לניתוח חובה "insulatulation" insiv, "", "DiSraulation insimunaulation" insiv, an, any DiSraulation, ",אומר פרופ 'רוי, ומשתף פרטים נוספים על המחקר.
הצוות שילב scrNA-seq עם ניתוח ביטוי גנים דיפרנציאלי (DEG), ניתוח העשרה של הגנים (GSEA) וכלי CellChat לזיהוי תאי החיסון המפתח המעורבים. הניתוח שלהם חשף תפקיד בולט של תאים מיאלואידים – סוג של תאי דם לבנים – בעיצוב תגובות חיסוניות על פני הדם, מח העצם ורקמות הפצועות.
בהתאם לממצאים הקודם שלהם המקשרים בין תאים מיאלואידים חיסוניים מערכתיים עם תוצאות ריפוי עצמות לקויות, החוקרים אמצו את תת האשכולות של תאי המיאלואיד הפוליטראומה בדם לחמש קבוצות מובחנות כדי לזהות את אלה המבטאים גנים חיסוניים כמו IL-1. האשכולות המבטאים את הגנים החיסוניים הללו הוגדרו כתאי מיאלואיד חיסוני טראומה (TIM). ניתוח נוסף של DEG העלה כי תאי TIM מחולי פוליטראומה ביטאו באופן משמעותי גנים נוספים לדכא חיסוני, כולל נספח A1 (חרדה 1) ותחמוצת החנקן סינתז 2 (NOS2).
כדי לפענח את המסלולים המשמשים את תאי TIM כדי לתקשר עם תאים מיאלואידים אחרים, הצוות העריך אינטראקציות קולטן ליגנד באמצעות כלי CellChat. הניתוח שלהם חשף כי תאי TIM היו תלויים במסלול הכימוקין הכרוך CCL6-CCR1 ודיכאון חיסוני Hard1-fpr2 מנגנונים לתקשר עם תאים אחרים בדם פוליטראומה.
ברקמת אתר הפציעה המקומית שנפגעה במהלך פוליטראומה, תאי מונו/MAC הדגימו ביטוי מוגבר של גנים פרו-דלקתיים כולל פוסופרוטאין מופרש 1 (SPP1), פיברונקטין 1 (FN1), וכן חרדה 2ו מעניין לציין כי תאי המונו/MAC הראו ביטוי מופחת של גנים לתיקון רקמות בעקבות פוליטראומה. על ידי שימוש במערך נתונים משולב של כל הרקמות, צוות המחקר גילה עוד 15 גנים של רכזות מחוברות מקרוב שעלולות לווסת את ההפרעה החיסונית הנגרמת על ידי פוליטראומה.
דפוסי התקשורת שהשתנו בפוליטראומה חושפים את התפקיד הקריטי של אינטראקציות תאים מיאלואידים, כאשר תאי TIM מעורבים בדיכוי חיסוני בעוד תאי מונו/MAC מניעים מסלולי דלקת. מחקרים עתידיים יכולים לבנות על הממצאים שלנו כדי לפתח אסטרטגיות ממוקדות כדי לשנות את התגובות החיסוניות, להפחית סיבוכים ובסופו של דבר לשפר את התוצאות הקליניות בחולים עם פוליטראומה. לקראת מטרה זו, מחקר קליני רב-אתר שיסכן את ריבוד החולים עם שברים טיביים פתוחים על ידי פרופ 'גולדברג ועמיתיו.
לסיכום, מחקר זה לא רק מקדם את ההבנה הנוכחית שלנו של אינטראקציות חיסוניות מורכבות בעקבות פוליטראומה, אלא גם מספק יעדים ניתנים לפעולה להתערבות טיפולית.
