ما هي خلايا الأمعاء؟
الظهارة المعوية عبارة عن طبقة واحدة من الخلايا منظمة في خبايا وزغابات والمعروفة باسم النسيج الأكثر تجديدًا ذاتيًا في الثدييات البالغة، وتؤدي الخلايا التي تبطن تجويف الأمعاء الوظائف الأساسية للهضم وامتصاص الماء والمغذيات وتشكل حاجزًا ضد مسببات الأمراض المعدية.
تقضي خلايا تضخيم العبور ما يقرب من يومين في الخبايا المعوية وتنقسم من 4 إلى 5 مرات قبل التمايز النهائي إلى أنواع الخلايا الظهارية المعوية المتخصصة، وفي الأمعاء الدقيقة تتضخم مساحة السطح بشكل كبير من خلال نتوءات ظهارية تسمى الزغابات، إذ بعد ثلاثة أيام من تمايزها النهائي تصل الخلايا إلى طرف الزغابة وتخضع لموت الخلايا المبرمج العفوي، ويتم إلقاءها في تجويف الأمعاء.
يوفر نظام زراعة الخلايا الظهارية المعوية في (CAI) موردًا متميزًا للتحقيق في فسيولوجيا الخلايا الظهارية المعوية المتعلقة بعدوى الجهاز الهضمي ومرض التهاب الأمعاء (IBD) مثل مرض كرون والتهاب القولون التقرحي وسرطان الأمعاء، حيث يمكن استخدام نظام زراعة الخلايا الظهارية لدينا بكفاءة كمنصة اختبار لمرشحي الأدوية المحتملين ومعدلات المرض، وتشمل التطبيقات الأخرى لنظام الاستزراع هذا التحليل الوظيفي لظهارة الأمعاء ونمذجة مرض الجهاز الهضمي والاختبار قبل الإكلينيكي للعلاج التجديدي مثل فحص مركب الدواء وفحوصات التحقق الأخرى.
باستخدام وسائط الثقافة المُحسَّنة والمحددة من (CAI) يمكن زرع الخلايا الظهارية المعوية والحفاظ عليها لمدة تصل إلى 8 أيام، وتشكل الخلايا الظهارية المزروعة في وسط (CAI) طبقة أحادية من الخلايا الظهارية المستقطبة مع تشكيل تقاطع ضيق.
الخلايا الظهارية المعوية:
تولد الخلايا الظهارية المعوية أنواعًا مختلفة من الحواجز لحماية الغشاء المخاطي المعوي من الميكروبات المتعايشة أو غزو الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، حيث تنقسم هذه الحواجز إلى نوعين فرعيين حواجز فيزيائية وحواجز كيميائية.
تشمل الحواجز الفيزيائية الطبقة المخاطية التي تغطي الغشاء المخاطي للأمعاء والكلان السكري على الزغابات الدقيقة للخلايا الظهارية المعوية الممتصة وتقاطعات الخلايا التي تربط الخلايا الظهارية المعوية بقوة، وتمنع هذه الحواجز جسديًا غزو الغشاء المخاطي بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المعوية.
المخاط عبارة عن سائل لزج تفرزه الخلايا الكأسية المخصب في بروتينات جليكوبروتينات الميوسين التي تشكل بوليمرات كبيرة شبيهة بالشبكة، حيث يتم تنظيم إفراز المخاط من الخلايا الكأسية من قبل المضيف الذي يستشعر ميكروبات الأمعاء أو مستقلباتها مثل (SCFAs أو Th2 cytokines)، كما كشفت الدراسات الحديثة أن تنشيط الجسيم الملتهب بوساطة (NOD-like) لعائلة مستقبلات (pyrin) تحتوي على 6 (NLRP6) وهو عضو في عائلة المستقبلات الشبيهة بـ(NOD) يدفع إفراز حبيبات المخاط من الخلايا الكأسية عن طريق تعزيز الالتهام الذاتي.
في الأمعاء الغليظة، حيث توجد أعداد هائلة من البكتيريا المعوية ويكون عدد الخلايا الكأسية أعلى بكثير منه في الأمعاء الدقيقة لذلك، فإن الطبقة المخاطية في الأمعاء الغليظة سميكة للغاية، وتتكون من طبقتين الطبقة المخاطية الداخلية الصلبة والطبقة الخارجية والمخاطية الرخوة.
يتم تنظيم هذه الطبقات المخاطية بواسطة (MUC2) المكون للهلام وهو بروتين عالي الجليكوزيلات من الأكسجين ينتج عن طريق الخلايا الكأسية، والطبقة المخاطية الداخلية عبارة عن طبقة مخاطية طبقية مثبتة في ظهارة الأمعاء، والتي تحتوي على (MUC2) المبلمر ولا تسمح للكائنات الدقيقة بغزو ظهارة الأمعاء بسهولة وبالتالي، فإن الطبقة المخاطية الداخلية خالية من البكتيريا المعوية.
والجدير بالذكر أن العديد من البكتيريا قادرة على غزو ظهارة القولون في الفئران التي تعاني من نقص (MUC2) التي تفتقر إلى طبقة المخاط الداخلية، ويتم تحويل الطبقة المخاطية الداخلية إلى الطبقة المخاطية الخارجية عن طريق المعالجة المحللة للبروتين لـ (MUC2) المبلمر بواسطة المضيف أو البكتيريا، حيث يسكن الطبقة المخاطية الخارجية عدد كبير من الميكروبات المعوية، وتستخدم هذه الميكروبات السكريات المتعددة لـ (MUC2) كمصدر للطاقة لذلك، فإن غياب الألياف الغذائية وهي مصدر الطاقة الرئيسي للبكتيريا المعوية يؤدي إلى توسع الأنواع المهينة للموسين، مما يؤدي إلى زيادة تدهور المخاط الداخلي.
تخلق الخلايا الظهارية المعوية أنواعًا مختلفة من الحواجز المخاطية لـفصل ميكروبات الأمعاء وخلايا الأمعاء المناعية وتستشعر الإشارات من كلا المجموعتين، وتفرز العوامل الخلطية للتوسط في التوازن بين كلا المجموعتين وكلاهما يساهم في الحفاظ على توازن الأمعاء .
وبناءً على ذلك فإن العيوب في وظائف الخلايا الظهارية المعوية لدى الفئران تعزز تطور الاضطرابات التي تظهر التهاب الأمعاء، على غرار مرض التهاب الأمعاء البشري وبالتالي، يُعتقد أن الخلل الوظيفي في نظام الحاجز المخاطي المعوي يسبب مرض التهاب الأمعاء.
في الوقت الحاضر علاجات داء الأمعاء الالتهابي المستعصية محدودة، وهناك حاجة إلى العديد من العلاجات المختلفة بما في ذلك العلاج المثبط للمناعة، إن معرفة أكثر تفصيلاً بالآليات التي تنظم نظام الحاجز المخاطي للأمعاء ستؤدي بالتأكيد إلى طرق علاجية جديدة لمرض التهاب الأمعاء.
