کشف خواص محافظتی شگفتانگیز «درد»
تاریخ انتشار: ۲۵ مهر ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۲۰۵۲۲۸
محققان پزشکی هاروارد در جدیدترین تحقیقات خود، خواص محافظتی شگفتانگیز درد را کشف کردند.
به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، «درد» یکی از مؤثرترین مکانیسمهای تکامل برای تشخیص آسیب و آگاهکردن انسان از اشتباه است که بهعنوان یک سیستم هشدار عمل کرده و زمان توقف یک فعالیت و توجه به بدن را اعلام میکند. درواقع درد چیزی فراتر از یک زنگ خطر صرف است و نوعی عنصری محافظتی در بدن محسوب میشود.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمیشوند!
تحقیقات جدید و شگفتانگیز محققان دانشکده پزشکی هاروارد روی موشها نشان میدهد که نورونهای درد از روده در برابر آسیب محافظت میکند. نورونهای درد در روده موش وجود مخاط محافظ را در شرایط عادی تنظیم و سلولهای روده را تحریک میکند تا مخاط بیشتری را در طول حالتهای التهاب آزاد کند. این کار مراحل یک سیگنالدهی آبشاری یا آبشار انتقال سیگنال پیچیده را توصیف میکند و نشان میدهد که نورونهای درد در ارتباط مستقیم با سلولهای روده حاوی مخاط، معروف به سلولهای جامی هستند.
سیگنالدهی آبشاری، زنجیرهای از رویدادها است که سیگنال را از طریق سلول منتقل میکند و مزیت اصلی آن جایی است که اجازه میدهد مولکولهای خارج سلولی به داخل سلول برده شود تا پاسخی را آغاز کنند. سلولهای جامی نیز نوعی سلول اپیتلیال مخاط روده است که از سلولهای بنیادی پرتوان به وجود میآید و نام خود را از ظاهر فنجانمانندشان گرفتهاند که شبیه یک جام است. این سلولها بهعنوان محل اولیه هضم مواد مغذی و جذب مخاط عمل میکند و عملکرد اصلی آنها ترشح موسین و ایجاد یک لایه مخاطی محافظ است. اعتقاد بر این است که سلولهای جامی نیز در تنظیم سیستم ایمنی نقش دارند.
درد؛ آلارم هشدار یا عامل حفاظت؟بهنظر میرسد درد به روشهای مستقیمتری نسبت به عملکرد کلاسیک خود برای تشخیص آسیب احتمالی و ارسال سیگنالها به مغز از بدن محافظت میکند. تحقیقات جدید محققان هاروارد نشان میدهد که اعصاب واسطه درد در روده با سلولهای اپیتلیال مجاور پوشاننده رودهها تعامل دارند. این بدان معنا است که سیستم عصبی، فراتر از ایجاد یک احساس ناخوشایند و بیش از اینکه یک عامل کلیدی در حفظ سد روده و یک مکانیسم محافظتی در هنگام التهاب است، نقش مهمی در روده ایفا میکند.
رودهها و مسیرهای تنفسی با سلولهای جامی پوشیده شده است. این سلولها حاوی مخاط ژلمانند ساختهشده از پروتئین و قند است که بهعنوان پوششی محافظ عمل میکند که از سطح اندامها در برابر سایش و آسیب محافظت میکند. تحقیقات جدید نشان میدهد سلولهای جامی روده در اثر تعامل مستقیم با نورونهای حسکننده درد در روده، مخاط محافظ آزاد میکنند.
محققان در مجموعهای از آزمایشها مشاهده کردند که موشهای فاقد نورونهای درد، مخاط محافظ کمتری تولید و تغییراتی را در ترکیب میکروبی رودهشان تجربه میکنند. این حالت برابر است با فقدان تعادل در میکروبهای مفید و مضر که به نام «دیسبیوزیس» شناخته میشود. برای روشن شدن چگونگی ایجاد این تداخل محافظتی، آنها رفتار سلولهای جامی را در حضور و غیاب نورونهای درد مورد تجزیهوتحلیل قرار دادند و دریافتند که سطوح سلولهای جامی حاوی نوعی گیرنده به نام RAMP1 است که تضمین میکند سلولها میتوانند به نورونهای درد مجاور پاسخ دهند که توسط سیگنالهای غذایی و میکروبی و همچنین فشار مکانیکی، تحریک شیمیایی یا تغییرات شدید دما فعال میشود.
آزمایشهای محققان هاروارد همچنین نشان داد هنگامی که نورونها تحریک میشود، این گیرندهها با یک ماده شیمیایی به نام CGRP که توسط نورونهای درد مجاور آزاد میشود، ارتباط دارند. علاوه بر این مشخص شد که وجود میکروبهای روده خاص، آزادسازی CGRP را برای حفظ هموستاز روده فعال میکند.
نتایج بهدستآمده حاکی از آن بود که این اعصاب نه تنها با التهاب حاد، بلکه از همان ابتدا تحریک میشود. به نظر میرسد وجود میکروبهای منظم روده در اطراف، اعصاب را برمیانگیزد و باعث میشود سلولهای جامی مخاط آزاد کنند. این حلقه بازخورد تضمین میکند که میکروبها به نورونها سیگنال بدهند، نورونها مخاط را تنظیم کنند و مخاط میکروبهای روده را سالم نگه دارد.
مطالعه حاضر نشان داد که علاوه بر حضور میکروبی، عوامل غذایی نیز در فعال کردن گیرندههای درد نقش دارند. وقتی محققان به موشها کپسایسین دادند نورونهای درد موشها بهسرعت فعال و باعث شد سلولهای جامی مقادیر زیادی مخاط محافظ آزاد کند. کپسایسین ماده اصلی فلفل چیلی است که بهواسطه توانایی خود در تحریک درد شدید و حاد شناخته میشود. در مقابل، موشهایی که فاقد نورونهای درد یا گیرندههای سلول جامی برای CGRP بودند، بیشتر مستعد ابتلاء به کولیت (نوعی التهاب روده) بودند که این یافته میتواند توضیحی باشد بر اینکه چرا افراد مبتلا به «دیسبیوز» روده ممکن است بیشتر مستعد ابتلاء به کولیت باشند.
هنگامی که محققان به حیواناتی که نورونهای درد نداشتند CGRP سیگنالدهنده درد دادند، موشها بهبود سریعی در تولید مخاط داشتند که این درمان از آنها در برابر کولیت حتی در غیاب نورونهای درد محافظت کرد. این یافته نشان میدهد که CGRP یک محرک کلیدی سیگنالدهی آبشاری است که منجر به ترشح مخاط محافظ میشود. در حالت کلی تحقیقات نشان داد که هرچند درد یک علامت شایع بیماریهای التهابی مزمن روده مانند کولیت است، درد حاد نقش محافظتی مستقیمی نیز در بدن ایفا میکند.
یک نقطه ضعف احتمالی برای سرکوب دردآزمایشهای محققان هاروارد همچنین نشان داد موشهایی که گیرندههای درد نداشتند نیز در هنگام وقوع کولیت آسیب بدتری را تجربه میکردند. محققان معتقدند با توجه به اینکه داروهای ضد درد اغلب برای درمان بیماران مبتلا به کولیت استفاده میشود در نظر گرفتن پیامدهای مضر احتمالی مسدود کردن درد دارای اهمیت است.
درد، یکی از علائم اصلی در افراد مبتلا به التهاب روده است، بنابراین بسیاری از افراد بر این باورند که درمان به کاهش رنج ناشی از بیماری کمک میکند. قابلتوجه اینکه بخشی از این سیگنال درد میتواند بهطورمستقیم بهعنوان یک رفلکس عصبی محافظتی عمل کند که البته این امر، پرسشهای مهمی را درباره چگونگی مدیریت دقیق درد به گونهای ایجاد میکند که منجر به آسیبهای دیگر نشود.
محققان اعلام کردهاند که دستهای از داروهای رایج میگرن که ترشح CGRP را سرکوب میکند، ممکن است با تداخل در سیگنالدهی محافظ درد، به بافتهای سد روده آسیب بزنند. از سوی دیگر سلولهای جام دارای عملکردهای متعدد دیگری نیز در روده هستند؛ آنها گذرگاهی برای آنتیژنها فراهم و مواد شیمیایی ضدمیکروبی تولید میکنند که از روده در برابر عوامل بیماریزا محافظت میکند.
آنتیژنها پروتئینهایی هستند که روی ویروسها و باکتریها یافت میشود و پاسخ ایمنی محافظتی بدن را آغاز میکند؛ بنابراین پرسش دیگری که برای محققان در تحقیقهای آینده ایجاد میشود، این است که آیا این اختلال در بیمارانی که استعداد ژنتیکی برای بیماری التهابی روده دارند، وجود دارد یا خیر؟
کد خبر 612578منبع: ایمنا
کلیدواژه: تازه های علمی تازه علمی تحقیقات جدید مطالعات محققان تحقیقات علمی تحقیقات پزشکی تحقیقات بیماری روده کوليت روده التهاب روده بیماری التهابی روده سلول التهابات روده بیماری های التهابی روده خواص ضد التهابی دستاورد محققان دانشگاه هاروارد نورون های عصبی نورون عصبی میکروبهای روده شهر شهروند کلانشهر مدیریت شهری کلانشهرهای جهان حقوق شهروندی نشاط اجتماعی فرهنگ شهروندی توسعه پایدار حکمرانی خوب اداره ارزان شهر شهرداری شهر خلاق نشان می دهد نورون های درد نورون ها سیگنال دهی گیرنده ها میکروب ها سلول ها موش ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را بهطور اتوماتیک از وبسایت www.imna.ir دریافت کردهاست، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایمنا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۲۰۵۲۲۸ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتیکه در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
کشف تکنیکی جدید برای تغییر گروه خونی اهدایی
پژوهشگران ترکیبی از آنزیمهای تولیدشده توسط گونهای باکتریهای موجود در روده انسان را شناسایی کردند که در مطالعات آزمایشگاهی میتوانند سلولهای قرمز خون را با بازده بالا به نوع O تبدیل کنند.
به گزارش زومیت، سلولهای قرمز خون مانند تقریبا تمام سلولهای بدن انسان با ساختارهای قندی منحصربهفردی پوشیده شدهاند. این ساختارها از فردی به فرد دیگر متفاوت هستند و برخی دارای ساختارهای نوع A هستند و برخی ساختارهای نوع B را دارند. برخی هر دو ساختار نوع A و B را دارند و برخی هیچیک از این ساختارها را ندارند و در گروه O قرار میگیرند.
سیستم ایمنی که هرگز با انواع A یا B برخورد نکرده باشد، در صورت مواجهه با آنها به این سلولها حمله میکند و آنها را از بین میبرد، درحالیکه گروه خونی O را بیشتر دریافتکنندگان بدون مشکل میپذیرند.
به دلیل این تطبیقپذیری، ذخایر خون نوع O اغلب مصرف میشود، خصوصا در شرایط اضطراری که پزشکان باید بدون دانستن گروه خونی بیمار سریع عمل کرده و جان او را نجات دهند.
تبدیل سلولهای قرمز خون به نوع عمومی O ایده جدیدی نیست. در سال ۱۹۸۲ دانشمندان آنزیمی را در دانههای قهوه شناسایی کردند که میتوانست قندهای سطحی سلولهای نوع B را حذف کند. اما آن واکنش آنزیمی بسیار ناکارآمد بود و استفاده از آن در مقیاس بزرگ ممکن نبود.
همچنین برخلاف وعدههای اولیه نگرانیهایی درمورد ایمنی آن مطرح شد. به دلایل ناشناخته، با اینکه تقریبا کل آنتیژنهای سلولهای خون اهداکننده حذف میشد، گاهی اوقات خون اهدایی با گیرندگان همچنان ناسازگار بود. بنابراین، دانشمندان به نقطه شروع برگشتند و آنزیمهای دیگری را در مجموعه باکتریهای روده شناسایی کردند.
مشکلی که وجود دارد این است که تا سال ۲۰۲۲ بیش از ۴۰ سیستم گروه خونی به غیر از سیستم ABO و فاکتور RH شناسایی شده است. حتی در گروههای خونی A و B، ساختارهای قندی با طولها و چگالیهای متفاوت روی غشای سلولهای قرمز خون وجود دارد.
پژوهشگران برپایه پژوهشهای گذشته چندین آنزیم کاندیدای ساختهشده توسط باکتری آکرمانسیا موسینیفیلا (Akkermansia muciniphila) را انتخاب کردند و سلولهای قرمز خون از چندین اهداکننده و زیرگروههای مختلف A و B را درمعرض آنها قرار دادند.
آنزیمها با غلظتهای بالای سلولهای قرمز خون و در دمای محیط و فقط به مدت ۳۰ دقیقه انکوبه شدند و این امر موجب بهبود فرآوری طولانیتر و شرایط کمتر کارآمد کاندیداهای قبلی شد. این شرایط ملایم بدون استفاده از افزودنیها (برای مثال دکستران) به همراه کارآیی بالای آنزیم، از پارامترهای مهم امکانسنجی در کاربردهای بالینی هستند.
حذف ساختارهای قندی بلند علاوه بر آنتیژنهای کوتاهتر و متعارف گروههای خونی A و B، ناسازگاری سلولهای نوع B تیمارشده با نمونههای پلاسما را به کمتر از ۹ درصد رساند و از شدت واکنشها کاست.
آنزیمهای انتخابی علاوه بر آنتیژنهای کوتاهتر و متعارف A و B، تمام چهار ساختار قندی شناختهشده A و B را حذف کردند. حذف ساختارهای قندی طولانی ناسازگاری سلولهای نوع B تیمارشده با نمونههای پلاسما را به کمتر از ۹ درصد رساند و از شدت واکنشها کاست.
برای درک این موضوع که چرا بخش کوچکی از سلولهای قرمز خون ظاهرا بدون قند همچنان با پلاسمای گروه خونی O واکنش متقابل دارند و برای بهبود روند تبدیل سلولهای گروه خونی A به پژوهشهای بیشتری نیاز است.
بااینحال، پژوهشگران میگویند مطالعه جدید آنها با شناسایی آنزیمهایی که انواع بیشتری از آنتیژنهای A و B را حذف میکنند، به تولید خونی که با همه گروههای خونی سازگار باشد، کمک میکند.
گروهی از پژوهشگران در سال ۲۰۲۲ در شرایط آزمایشگاهی از استراتژی مشابهی (با آنزیمهای متفاوت) برای تبدیل ریههای اهدایی از گروه خونی A به گروه خونی O استفاده کردند. پژوهش جدید ممکن است این تلاشها را بهقدر کافی بهبود دهد که استانداردهای ایمنی موردنیاز برای کارآزماییهای پیوند عضو در انسان را برآورده سازد.
سلولهای قرمز خون رشدیافته در آزمایشگاه نیز در کارآزماییهای بالینی تحت آزمایش قرار دارند تا مشخص شود که آیا ماندگاری آنها بیشتر از خون اهدایی است یا خیر. اگر اینطور باشد، این دستاورد میتواند تقاضا برای ذخایر خون را کاهش دهد و همچنین به بیمارانی که به تزریق مکرر خون نیاز دارند، کمک کند دچار عوارض نشوند.
یافتههای مطالعه در مجلهی Nature Microbiology منتشر شده است.
کانال عصر ایران در تلگرام