دانشمندان از نقش غافلگیر کننده ی سلولهای تافت در پانکراتیت پرده برداشتند

18 آوریل 2020 - التهاب مداوم لوزالمعده (پانکراتیت مزمن) یک عامل خطر شناخته شده برای ایجاد سرطان لوزالمعده است که در رتبه ی سوم در میان مرگبارترین سرطان ها در ایالات متحده قرار دارد. سلولهای Tuft - سلولهای حساس به مواد شیمیایی (سنسور شیمیایی) که معمولاً در روده ها و مجاری تنفسی دیده می شوند - قبلاً در لوزالمعده نیز کشف شده بودند، اما عملکرد آنها تا حد زیادی بصورت یک راز باقی مانده بود. اکنون تیمی از دانشمندان موسسه ی Salk به سرپرستی پروفسور Geoffrey Wahl و دکترKathleen DelGiorno ، با استفاده از مدلهای موشی پانكراتیت، از تشكیل سلولهای تافت حین پانکراتیت و نقش غافلگیر كننده ی آنها در ایمنی پرده برداشتند. این یافته ها ، در 14 فوریه 2020 در Frontiers in Physiology  منتشر شد. این کشف می تواند منجر به ایجاد نشانگرهای جدیدی برای آزمایش زودهنگام پانکراتیت و سرطان لوزالمعده شود.

پرفسور Wahl، نویسنده ی مسئول این مقاله و مدیر آزمایشگاه بیان ژن در موسسه ی سالک، گفت: با درک مراحل اولیه ی بیماری لوزالمعده، ما امیدواریم که این تحقیق منجر به تدوین راهکارهای جدید برای تشخیص و معالجه ی زودهنگام پانکراتیت و سرطان لوزالمعده شود.

لوزالمعده یک ارگان شکمی است که در هضم و تنظیم قند خون نقش دارد. با این حال، دانشمندان اطلاعات کمی در مورد چگونگی ترمیم آسیب ها در لوزالمعده، مانند پانکراتیت یا مبارزه با سرطان لوزالمعده دارند. بخش عمده ی لوزالمعده از سلول های acinar تشکیل شده است كه آنزیم های گوارشی را تولید و ترشح می كنند. سلولهای Acinar، همچنین قابلیت تبدیل به نوع دیگری از سلول ها به نام سلول تافت را دارند. دانشمندان از تمامی عملکردهای سلولهای تافت اطلاع کاملی ندارند، اما تحقیق قبلی نشان داد که سلولهای تافت در روده، پروتئین IL-25 را برای حمایت از پاسخ ایمنی هنگام عفونتهای انگلی ترشح می کنند.

راضیا نعیم، نویسنده ی اول این مقاله و تکنسین آزمایشگاه پرفسور Wahl، می گوید: از آنجایی که سرطان به عنوان" زخمی که هرگز بهبود نمی یابد" شناخته می شود، ما می خواستیم بررسی کنیم که بیماری پانکراتیت چگونه در لوزالمعده بهبود می یابد تا مسیرهایی که ممکن است سرطان از آنها استفاده کند را بهتر بشناسیم.

محققان با استفاده از ترکیبی از تکنیک ها از جمله بافت شناسی، تصویربرداری و استراتژی های مولکولی برای توصیف جمعیت سلول های تافت در مدل های موشی پانکراتیت استفاده کردند. آنها دریافتند که اگرچه لوزالمعده به طور معمول دارای سلولهای تافت نیست، اما در طی پانکراتیت، سلولهای  acinar دستخوش تغییرات پیچیده ای برای تبدیل شدن به سلول های تافت می شوند که این تغییرات یک قسمت عادی از آسیب و بهبودی لوزالمعده است. این تحول شبیه به این است که یک سرباز ذخیره (سلول acinar) باید لباس غیرنظامی خود را عوض کند و لباس یک سرباز (سلول تافت) را بپوشد تا با دشمن که در این جا التهاب است، مبارزه کند.

محققان همچنین مشاهده كردند كه سلولهای تافت ناشی از پانكراتیت، پروتئینIL-25  را ترشح می كنند تا پاسخ ایمنی را تقویت كنند، مشابه با آنچه قبلاً در روده دیده شده بود. بنابراین، سلولهای تافت ممکن است نقشی در سیستم ایمنی بدن در هنگام پانکراتیت داشته باشند.

دانشمندان تشکیل سلولهای تافت را در هفت گونه از موش ها بررسی کردند تا ببینند در طول توسعه پانکراتیت اختلافاتی در آنها وجود دارد یا خیر. با کمال تعجب، محققان دریافتند که سلول های تافت در تمامی این 7 گونه بطور یکسان تشکیل نمی شود. حیواناتی که از نظر ژنتیکی بیشترین تنوع را داشتند، بیشترین سلول های تافت را تولید می کردند، این موضوع نشان می دهد که تشکیل سلول های تافت یا به صورت ژنتیکی کنترل می شود یا از طریق تأثیر بر بیان ژن (اپی ژنتیک) کنترل می گردد.

دکتر DelGiorno ، از دانشمندان آزمایشگاه Wahl می گوید: استعداد ژنتیكی برای تشكیل سلول های تافت ممكن است عامل مهمی در ایجاد پانکراتیت، شدت و پیشرفت آن به سرطان در انسان باشد. کار ما نشان می دهد که استفاده از یک مدل موش مناسب، برای مطالعه ی پانکراتیت و سرطان لوزالمعده برای مرتبط بودن تحقیق با شرایط انسانی مهم است.

به گفته ی پرفسور Wahl، این تحقیق نشان می دهد که موش هایی با تنوع ژنتیکی ممکن است نماینده ی بهتری برای ژنوم پیچیده ی انسان باشند و این امکان را فراهم می کنند تا نتایج کار بر روی این مدل ها در آزمایشگاه قابل ترجمه تر برای بیماری انسانی باشد. این یافته ها می تواند به این معنی باشد که برخی از افراد ممکن است نسبت به سایر افراد برای ابتلا به پانکراس مستعد تر باشند.

در تحقیقات آتی، این گروه قصد دارد تا بیان ژنهای موشها را  پیگیری کنند تا دریابند که کدام ژنها تشکیل سلولهای تافت را در پانکراس کنترل می کنند و اینکه آیا سلولهای تافت بر پیشرفت پانکراتیت به سرطان لوزالمعده تأثیر می گذارند یا خیر. بزرگترین امید محققان این است که نتایج آنها به هموار کردن راه برای ابداع درمان های هدفمند تر برای پانکراتیت و سرطان کمک کند.

منبع:

DelGiorno, K.E., et al. (2020) Tuft Cell Formation Reflects Epithelial Plasticity in Pancreatic Injury: Implications for Modeling Human Pancreatitis. Frontiers in Physiology. doi.org/10.3389/fphys.2020.00088.

https://www.news-medical.net/news/20200418/Salk-scientists-uncover-surprising-role-of-tuft-cells-in-pancreatitis.aspx