هل يمكن أن تفسر هذه الآلية سبب تأثير الليالي التي لا تنام على صحة الأمعاء؟
يعد التهاب الأمعاء والحالات الأخرى التي تشمل الجهاز المناعي أكثر شيوعًا بين الأشخاص الذين يعانون من أنماط نوم غير منتظمة ، بما في ذلك أولئك الذين يعملون في نوبات ليلية. الآن ، كشف بحث جديد على الفئران عن آلية غير معروفة سابقًا يمكن أن تساعد في تفسير الاتصال.
تتعلق الآلية بالخلايا اللمفاوية الفطرية للمجموعة 3 (ILC3s). تلعب هذه الخلايا المناعية دورًا قويًا في التحكم في التمثيل الغذائي والالتهابات والعمليات البيولوجية الأخرى.
في الآونة الأخيرة طبيعة سجية على الورق ، يشرح العلماء كيف استخدموا الفئران لفهم دور ILC3 في الأمعاء بشكل أفضل.
يقول كبير مؤلفي الدراسة Henrique Veiga-Fernandes: "هذه الخلايا تؤدي وظائف مهمة في الأمعاء - فهي تقاوم العدوى ، وتتحكم في سلامة ظهارة الأمعاء ، وتوجه امتصاص الدهون."
تعمل Veiga-Fernandes في مركز Champalimaud for the Unknown في لشبونة ، البرتغال. يقود مجموعة تبحث في الاتصال على المستوى الخلوي بين الجهاز العصبي وجهاز المناعة.
نمط النوم والصحة وجينات الساعة
توضح فيجا فيرنانديز: "الحرمان من النوم أو عادات النوم المتغيرة يمكن أن يكون لهما عواقب صحية وخيمة ، مما يؤدي إلى مجموعة من الأمراض التي غالبًا ما يكون لها عنصر مناعي ، مثل حالات التهاب الأمعاء".
أظهرت الأبحاث أن الأشخاص الذين يعملون في نوبات هم أكثر عرضة للإصابة ببعض المشاكل الصحية طويلة المدى.
أولئك الذين يعملون في نوبات ليلية ، على سبيل المثال ، لديهم مخاطر أعلى للإصابة بأمراض مثل القرحة وبعض أنواع السرطان وأمراض التمثيل الغذائي والسمنة وأمراض الجهاز الهضمي.
يتابع فيجا فيرنانديز: "لفهم سبب حدوث ذلك ، بدأنا بالسؤال عما إذا كانت الخلايا المناعية في الأمعاء تتأثر بالساعة البيولوجية."
وجد هو وزملاؤه أن ILC3s حساسة بشكل خاص للتغيرات في جينات الساعة ، الجينات التي تتحكم في عمليات الخلايا الإيقاعية.
اكتشفوا أيضًا دائرة تربط الساعة اليومية أو 24 ساعة في الدماغ بـ ILC3s في القناة الهضمية.
يبدو أن الاضطرابات في هذه الدائرة ، التي تستشعر التغيرات في الضوء البيئي ، يمكن أن تغير جينات ساعة ILC3. يمكن لهذه التغييرات الجينية أن تضعف قدرة الخلايا المناعية على تنظيم صحة الأمعاء.
أظهر الفريق هذا التأثير من خلال تعطيل نظام 24 ساعة في أدمغة الفئران.
يكتب المؤلفون أن "تحرير إيقاع الدماغ الناجم جراحيًا أو وراثيًا أدى إلى تذبذبات ILC3 المعطلة الساعة البيولوجية ، وتحرير الميكروبيوم ، وتغيير استقلاب الدهون."
يؤدي تعطيل ساعة الدماغ إلى تقليل ILC3s
تمتلك جميع خلايا الجسم تقريبًا جينات على مدار الساعة تساعدها على اتباع دورة مدتها 24 ساعة.
تخبر جينات الساعة آلات الخلية بالوقت حتى تتمكن بيولوجيا الجسم من الاستعداد لنشاط حساس للدورة ، مثل الأكل أو النوم.
بينما يمكن لجينات الساعة في كل خلية أن تحافظ على الوقت بشكل مستقل ، فإنها تعتمد على الساعة الرئيسية في الدماغ لإبقائها متزامنة.
بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن دارة ساعة الدماغ حساسة للضوء الخارجي ، فإن الاتصال بجينات الساعة في باقي الجسم يساعد في الحفاظ على تزامن وظائف الجسم مع دورات الليل والنهار.
وجد الفريق أن تعطيل جينات الساعة ILC3 يقلل بشكل كبير من وجودها في القناة الهضمية.
"أدى ذلك إلى التهاب حاد ، وخرق لحاجز الأمعاء ، وزيادة تراكم الدهون ،" يلاحظ فيجا فيرنانديز.
تمسح ساعة الدماغ المعطلة رمز الوجهة
كشفت التحقيقات الإضافية عن سبب الانخفاض الكبير في ILC3 في القناة الهضمية. يبدو أن الاضطراب في الدائرة اليومية للدماغ يمنع إشارة مهمة من الوصول إلى جينات ساعة ILC3.
يؤثر فقدان الإشارة على البروتين الذي يخبر خلايا ILC3 العابرة بمكان الهجرة إليها. يعمل البروتين مثل الرمز البريدي الوجهة في ساتناف ، وبدون الإشارة من الدائرة اليومية للدماغ ، لا يمكنه إعداد الرمز البريدي.
يقول Veiga-Fernandes إنه وفريقه متحمسون جدًا لهذه النتائج لأنها تساعد في تفسير سبب تعرض الأشخاص الذين ينشطون في الليل للإصابة بأمراض التهابية.
يقترح أن الجسم قد تطور بحيث أنه خلال النهار ، عندما تسود التغذية ، تخبر الساعة اليومية في الدماغ ILC3s بمغادرة القناة الهضمية. هذا يقلل من نشاط ILC3 في الأمعاء ، مما يعزز التمثيل الغذائي للدهون.
ومع ذلك ، فإن انخفاض نشاط ILC3 يجعل الأمعاء عرضة للتلف. لذلك ، في الليل ، عندما لا تسود التغذية ، تطلب ساعة الدماغ من ILC3s العودة إلى القناة الهضمية والقيام بمهام دفاعية وإصلاح.
"كل هذا له علاقة بحقيقة أن هذا المحور المناعي العصبي المحدد منظم جيدًا بواسطة ساعة الدماغ بحيث أن أي تغييرات في عاداتنا يكون لها تأثير فوري على هذه الخلايا المناعية القديمة المهمة."
Henrique Veiga-Fernandes ، دكتوراه.
