مطالعه موش ارتباط بین بیماری روده و ضربه مغزی را در نوزادان نارس پیدا کرد – ScienceDaily

[ad_1]

پزشکان مدت هاست می دانند که انتروکولیت نکروزان (NEC) ، یک بیماری التهابی بالقوه کشنده است که پوشش روده نوزاد نارس را از بین می برد ، اغلب با ایجاد ضربه شدید مغزی در آن نوزادانی که زنده می مانند ، همراه است. با این حال ، وسیله ای که روده بیمار ویرانی خود را با مغز نوزاد “ارتباط” برقرار می کند تا حد زیادی ناشناخته باقی مانده است.

اکنون ، با همکاری موش ها ، محققان Johns Hopkins Medicine و دانشگاه لوزان در سوئیس این حلقه گمشده را شناسایی کرده اند – یک سلول از سیستم ایمنی بدن که فکر می کنند از روده به مغز می رود و به جای محافظت از سلول ها مانند سلول ها ، به آنها حمله می کند.

یافته های این تیم در 6 ژانویه 2021 در ژورنال منتشر شد علم ترجمه پزشکی.

NEC در 12٪ نوزادان هنگام تولد کمتر از 3.5 پوند وزن دیده می شود ، یک اورژانس گوارشی به سرعت در حال پیشرفت است که در آن باکتری ها به دیواره روده بزرگ حمله می کنند و باعث التهاب می شوند که در نهایت می تواند بافت سالم محل را از بین ببرد. . اگر سلولها به اندازه کافی نکروز شده (از بین بروند) و باعث ایجاد سوراخ در دیواره روده شوند ، باکتری ها می توانند وارد جریان خون شوند و باعث سپسیس تهدید کننده زندگی شوند.

در یک مطالعه موش در سال 2018 ، محققان Johns Hopkins Medicine و مرکز تحقیقات سرطان فرد هاچینسون دریافتند که حیوانات مبتلا به NEC پروتئینی به نام گیرنده 4 مانند TOL (TLR4) تولید می کنند که به باکتری های روده متصل شده و رسوب می کند. تخریب روده. آنها همچنین دریافتند که TLR4 همزمان سلولهای ایمنی را در مغز فعال می کند که به عنوان میکروگلیا شناخته می شود و منجر به از دست دادن ماده سفید ، آسیب مغزی و کاهش عملکرد شناختی می شود. آنچه مشخص نبود نحوه ارتباط این دو بود.

برای این آخرین مطالعه ، محققان پیشنهاد کردند که لنفوسیت های CD4 + T – سلول های سیستم ایمنی بدن ، که به عنوان سلول های T کمکی نیز شناخته می شوند – ممکن است این رابط باشد. سلولهای CD4 + T به دلیل كمك كردن آنها به نوع دیگری از سلولهای ایمنی به نام لنفوسیتهای B (یا سلولهای B) در پاسخ به پروتئینهای سطحی – آنتی ژنها – در سلولهای آلوده به مهاجمان خارجی مانند باكتریها یا ویروسها كمك می كنند. سلولهای B نابالغ که توسط سلولهای CD4 + T فعال می شوند یا به سلولهای پلاسمائی تبدیل می شوند که آنتی بادی تولید می کنند تا سلولهای آلوده را برای دفع از بدن مشخص کنند ، یا به سلول های حافظه ای که بیوشیمی آنتی ژن را به خاطر می آورند سریعتر پاسخ می دهند. تهاجمات آینده.

سلولهای T CD4 + همچنین پیام رسانهای شیمیایی را حمل می كنند كه نوع دیگری از سلولهای T را حمل می كنند – كه به سلول T قاتل معروف است – به داخل منطقه می فرستند تا سلولهای آلوده به هدف از بین بروند. با این حال ، اگر این فعالیت در مکان یا زمان نامناسبی رخ دهد ، ممکن است سیگنالها به طور ناخواسته سلولهای T کشنده را هدایت کنند تا در عوض به سلولهای سالم حمله کنند.

دکتر دیوید حکم ، نویسنده ارشد مطالعه ، گفت: “از مقایسه مغز نوزادان با NEC و نوزادانی که به دلایل دیگر فوت کردند ، ما می دانستیم که سلولهای اول دارای تجمع سلولهای CD4 + T بوده و فعالیت میکروگلیال را افزایش می دهد.” ، دکترا ، جراح ارشد در مرکز کودکان هاپکینز و استاد جراحی در دانشکده پزشکی دانشگاه جان هاپکینز. “ما شک داشتیم که این سلولهای T از مناطق ملتهب روده توسط NEC آمده اند و ما با استفاده از موشهای تازه متولد شده به عنوان الگویی از آنچه در نوزادان انسان اتفاق می افتد ، این موضوع را ثابت کردیم.”

در اولین آزمایش از یک سری ، محققان NEC را در موش های نوزادی ایجاد کردند و سپس مغز آنها را بررسی کردند. همانطور که انتظار می رفت ، بافتها افزایش قابل توجهی در سلولهای CD4 + T و همچنین سطح پروتئین بالاتر همراه با افزایش فعالیت میکروگلیا را نشان دادند. در یک آزمایش پیگیری ، محققان دریافتند که موش های NEC دارای سد خونی مغزی ضعیفی هستند ، دیواره بیولوژیکی که معمولاً از رسیدن باکتری ها ، ویروس ها و سایر مواد خطرناک در جریان خون به سیستم عصبی مرکزی جلوگیری می کند. به گفته محققان ، این ممکن است توضیح دهد که چگونه سلولهای CD4 + T از روده می توانند به مغز منتقل شوند.

محققان سپس دریافتند که تجمع سلولهای CD4 + T علت آسیب مغزی است که در NEC دیده می شود. آنها این کار را ابتدا با مسدود کردن بیولوژیکی حرکت سلولهای T کمکی در مغز و سپس در یک آزمایش جداگانه ، خنثی کردن سلولهای T با اتصال آنها به یک آنتی بادی مخصوص طراحی شده انجام دادند. در هر دو مورد ، فعالیت میکروگلیایی تضعیف شد و ماده سفید مغز حفظ شد.

برای تعیین بیشتر نقش سلول های CD4 + T در آسیب مغزی ، محققان سلول های T را از مغز موش های NEC جمع آوری و به مغز موش های پرورش یافته تزریق کردند تا فاقد لنفوسیت های T و B باشند. در مقایسه با موشهای شاهد که سلولهای T دریافت نمی کنند ، موشهایی که لنفوسیت دریافت می کنند دارای سطح بالاتری از سیگنالهای شیمیایی هستند که سلولهای T کشنده را جذب می کنند. محققان همچنین شاهد فعال شدن میکروگلیا ، التهاب مغز و از دست دادن ماده سفید – همه نشانگرهای آسیب مغزی هستند.

محققان پس از آن سعی در تعیین بهتر چگونگی تخریب سلولهای CD4 + T از بین بردن ماده سفید – در واقع چربی به نام میلین ، که سلولهای عصبی مغز را می پوشاند و محافظت می کند و ارتباط بین آنها را تسهیل می کند. برای این منظور ، آنها از اندامکها ، سلولهای مغزی رشد یافته در آزمایشگاه برای شبیه سازی کل مغز استفاده کردند. سلولهای CD4 + T مشتق شده از مغز از موشهای NEC به این “مینی مغزها” آزمایشگاهی اضافه شدند و سپس برای چندین هفته آزمایش شدند.

هاكام و همكارانش دریافتند كه با كاهش مقدار میلین ، در اندامكها یك سیگنال شیمیایی خاص از سلولهای T – سیتوكین (پروتئین التهابی) معروف به اینترفرون گاما (IFN – گاما) افزایش می یابد. این فعالیت در اندامکهایی که سلولهای CD4 + T را از موشهای بدون NEC دریافت می کردند مشاهده نشد.

محققان پس از افزودن IFN- گاما به تنها به اندامکها ، همان افزایش التهاب و کاهش میلین را در موشهای دارای NEC مشاهده کردند. هنگامی که آنتی بادی خنثی کننده IFN-gamma اضافه شد ، تولید سیتوکین به طور قابل توجهی کاهش یافت ، التهاب محدود شد و ماده سفید تا حدی ترمیم شد.

محققان نتیجه گرفتند که IFN-gamma روند منجر به آسیب مغزی مربوط به NEC را هدایت می کند. کشف آنها زمانی تأیید شد که مطالعه بافت مغز موشهای دارای NEC میزان بالاتری از IFN-gamma را نسبت به بافتهای موشهای فاقد این بیماری نشان داد.

محققان سپس بررسی کردند که آیا سلول های CD4 + T می توانند از روده به مغز موش های NEC مهاجرت کنند. برای این منظور ، آنها سلولهای CD4 + T را از روده موشهای نوزاد با و بدون NEC دریافت کردند. هر دو نوع سلول در دو گروه به مغز موشهای نوزادی تزریق می شود – گروهی که می تواند پروتئین Rag1 را تولید کند و گروه دیگر که نمی تواند. موش های دارای کمبود Rag1 لنفوسیت T یا B بالغ ندارند.

موشهای دارای کمبود Rag1 که سلولهای T کمکی روده مشتق شده از موشهای NEC دریافت کردند ، همان مشخصات آسیب مغزی را که در آزمایشات قبلی مشاهده شده بود ، نشان دادند. سلول های T از هر دو موش با و بدون NEC باعث آسیب مغزی در موش های دارای Rag1 و همچنین سلول های T از موش های بدون NEC در موش های با کمبود Rag1 نشد. این نشان داد که سلولهای T کمکی مشتق شده از روده از موش NEC تنها سلولهایی هستند که می توانند باعث آسیب مغزی شوند.

در آزمایش دوم ، سلولهای T روده ای از موشهای دارای و بدون NEC به موشهای دارای نقص Rag1 به صفاق – غشا covering پوشاننده حفره شکم – تزریق شدند. فقط سلولهای T روده ای موشهای NEC منجر به آسیب مغزی می شوند.

این یافته با توالی ژنتیکی همان قسمت های لنفوسیت های T مشتق شده از مغز و روده های روده ای حاصل از موش های دارای و بدون NEC تأیید شد. توالی های سلول T کمکی از موش های NEC به طور متوسط ​​25٪ از نظر ژنتیکی مشابه بودند ، در حالی که توالی های موش غیر NEC تنها 2٪ بود.

در یک آزمایش اخیر ، محققان فقط IFN-gamma را مسدود کردند. این محافظت قابل توجهی در برابر ایجاد آسیب مغزی در موش های دارای NEC شدید ایجاد می کند. محققان می گویند ، این یک رویکرد درمانی را پیشنهاد می کند که ممکن است برای نوزادان نارس مبتلا به این بیماری مفید باشد.

حکم گفت: “تحقیقات ما به شدت نشان می دهد که سلول های T کمکی NEC ، التهاب یافته توسط NEC ، می توانند به مغز مهاجرت کرده و باعث آسیب شوند.” “مدل موش در مطالعه ما قبلاً نشان داده شد که دقیقاً با آنچه در انسان اتفاق می افتد مطابقت دارد ، بنابراین ما معتقدیم که این مکانیسم احتمالی است که آسیب مغزی مربوط به NEC در نوزادان نارس ایجاد می شود. “

بر اساس این یافته ها ، هاكام می گوید كه اقدامات پیشگیری از این نوع آسیب مغزی ممكن است از جمله روش های درمانی برای جلوگیری از عمل INF-gama ممكن باشد.

به همراه هاكام ، محققان پزشكی جانز هاپكینز از تیم تحقیقاتی شامل Qinjie Zhou ، Diego Niño ، Yukihiro Yamaguchi ، Sanxia Wang ، William Fulton ، Hongpeng Jia ، Peng Lu ، Thomas Prindle ، Meaghan Morris ، Chhinder Sodhi و Liam Chen (هم اكنون در دانشگاه) هستند. در مینه سوتا). در این تیم دیوید پامیس از دانشگاه لوزان نیز حضور دارد.

این مطالعه با کمک مالی موسسات ملی بهداشت RO1DK117186 ، RO1DK121824 ، RO1GM078238 ، RO1AI148446 و R21AI49321 تأمین شد.

Hackam ، Sodhi و Pamies حق ثبت اختراع برای درمان NEC را دارند که مربوط به تحقیقات در این مطالعه نیست.

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>