الأبحاث تتوصل الى آلية محتملة تربط بين التوحد والتهاب الأمعاء
تشير دراسة على الفئران إلى أن العدوى أثناء الحمل بمستويات مرتفعة من السيتوكين IL-17a قد تؤدي إلى تغيرات في الميكروبيوم تؤدي \بدورها الى استجاباتٍ مناعية شاذة لدى النسل.
على الرغم من أن العديد من الأشخاص الذين يعانون من اضطرابات طيف التوحد يعانون أيضًا من التهاب معدي معوي غير عادي ، إلا أن العلماء لم يثبتوا كيف يمكن ربط هذه الحالات. الآن ربما وجد باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وكلية الطب بجامعة هارفارد ، الذين يعملون مع نماذج الفئران ، الصلة : عندما تعاني الأم من عدوى أثناء الحمل ويُنتج جهازها المناعي مستويات مرتفعة من جزيء Interleukin-17a (IL-17a) ، فإن هذا لا يغيّر فقط نموَ المخ في جنينها ، ولكنه يغيّر أيضًا ميكروبيومها بحيث أنه بعد الولادة يصبح الجهاز المناعي للوليد مهيئًا لهجمات التهابية في المستقبل .
في أربع دراسات بدأت في عام 2016 ، تتبعت المؤلفة الرئيسية المشاركة في الدراسة جلوريا تشوي من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجون هوه من جامعة هارفارد كيفية عمل وتأثير ارتفاع IL-17a أثناء الحمل على المستقبلات العصبية في منطقة معينة من دماغ الجنين وتُغَيّر تطوره، مما يؤدي إلى اعراضٍ سلوكية في نماذج الفئران تشبه التوحّد . أظهر بحثهم الجديد ، الذي نُشر في 7 ديسمبر في Immunity ، كيف يمكن أن يعمل IL-17a أيضًا على تغيير مسار تطور جهاز المناعة .
"لقد أظهرنا أن IL-17a الذي يعمل على دماغ الجنين يمكن أن يحفز أنماطًا سلوكية شبيهة بالتوحد مثل العجز الاجتماعي" ، كما يقول تشوي ، الأستاذ المشارك في معهد التطوير الوظيفي لمارك هيمان جونيور بيكوير للتعلم والذاكرة وقسم العلوم المعرفية والدماغية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. "نحن الآن نظهر أن ارتفاع هذا الIL-17a نفسه عند الأمهات ، ومن خلال التغيرات في مجتمع الميكروبيوم ، ينتج أعراضًا مرضية مشتركة ايضاَ في جهاز المناعة."
حذر الباحثون من أن نتائج الدراسة لم يتم تأكيدها بعد لدى البشر ، لكنها تقدم تلميحًا إلى أن مشاكل الجهاز العصبي المركزي والجهاز المناعي لدى الأفراد الذين يعانون من اضطرابات طيف التوحد تشترك في مسبب بيئي : عدوى الأم أثناء الحمل .
يقول هوه ، الأستاذ المساعد في علم المناعة في كلية الطب بجامعة هارفارد: "لم يكن هناك فهم آلي لسبب إصابة المرضى الذين يعانون من اضطراب في النمو العصبي , بعدم انتظام بالجهاز المناعي ايضاً . ". "لقد ربطنا هذه الروابط المجزأة معًا. قد يكون السبب هو أنهم تعرضوا لهذه الزيادة بسبب الالتهاب أثناء الحمل ".
Eunha Kim و Donggi Paik من مختبر Huh هما المؤلفان الرئيسيان للدراسة.
توقيت التتبع
أكد فريق البحث أولاً أن تنشيط مناعة الأم (MIA) يؤدي إلى زيادة القابلية للإصابة بالتهاب الأمعاء عند النسل عن طريق حقن الفئران الحامل بمادة بولي (I: C) ، وهي مادة تحاكي العدوى الفيروسية. أظهر نسلهم ، وليس نسل الأمهات في مجموعة تحكم غير متأثرة ، أعراضًا شبيهة بالتوحد ، كما هو متوقع ، وكذلك التهاب الأمعاء عند تعرضهم لمحفزات التهابية أخرى .
بينما تحدث الانحرافات النمائية العصبية التي تتبعها الفريق أثناء بقاء الجنين في الرحم ، لم يكن من الواضح متى تطورت الاستجابات المناعية المتغيرة. لمعرفة ذلك ، قام الفريق بتبديل صغار الفئران عند الولادة ، بحيث تمت تربية تلك المولودة لأمهات MIA من قبل أمهات من مجموعة التَحَكُّم ، أما الأطفال المولودون لأمهات مجموعة التحكم فقد تمت تربيتهم من قبل أمهات MIA. وجد الفريق أن الجراء المولودة لأمهات MIA لكن تمت تربيتها من قبل أمهات تحكم أظهروا أعراض التوحد ولكن ليس التهاب الأمعاء. الجراء المولودون لأمهات مجموعة التحكم ولكنهم ترعرعوا من قبل أمهات MIA لم تظهر عليهم أعراض التوحد ، لكنهم عانوا من التهاب معوي . أظهرت النتائج أنه في حين أن النمو العصبي يتغير قبل الولادة ، فإن الاستجابة المناعية تتغير بعد الولادة .
الآلية الجزيئية بوساطة الميكروبيوم
ثم أصبح السؤال كيف يكون للأمهات MIA تأثير ما بعد الولادة على الجراء. وجدت دراسات أخرى أن ميكروبيوم الأم يمكن أن يؤثر على تطور جهاز المناعة لدى الأبناء. لاختبار ما إذا كان هذا هو الحال في نموذج MIA ، فحص الباحثون البراز من MIA وفئران التحكم ووجدوا أن تنوع المجتمعات الميكروبية كان مختلفًا بشكل كبير.
بعد ذلك ، لتحديد ما إذا كانت هذه الاختلافات قد لعبت دورًا سببيًا ، قاموا بتربية مجموعة جديدة من الفئران الإناث في بيئة "خالية من الجراثيم" ، مما يعني أنها لا تحمل أي ميكروبات في أجسامها أو عليها. ثم قام العلماء بزرع البراز من MIA أو أمهات التحكم في هذه الأمهات الخالية من الجراثيم وتربيتها مع الذكور. على عكس الضوابط ، أظهرت الجراء المولودة لأمهات منقولات براز MIA التهابًا معويًا. أشارت هذه النتائج إلى أن الميكروبيوم المتغير لأمهات MIA يؤدي إلى التحضير المناعي للذرية .
من بين الاختلافات الملحوظة التي قاسها الفريق في الاستجابة للالتهابات المعوية ، كانت زيادة إنتاج IL-17a بواسطة الخلايا التائية في الجهاز المناعي. IL-17a هو نفس السيتوكين الذي يتم تنظيم مستوياته في الأمهات MIA. عندما نظر العلماء إلى الخلايا التائية من النسل المعرض للميكروبيوم MIA مقابل النسل الضابط ، وجدوا أنه في ذرية MIA ، كانت خلايا CD4 T أكثر عرضة للتمايز إلى خلايا Th17 ، التي تطلق IL-17a.
دفعهم ذلك إلى النظر في الاختلافات المحتملة في كيفية نسخ الخلايا التائية CD4 للمجموعات المختلفة جيناتها. أظهرت خلايا CD4 T المعرضة للميكروبيوم MIA تعبيرًا أعلى عن الجينات لتنشيط الخلايا التائية ، مما يشير إلى أنها كانت أكثر استعدادًا للاستجابات المناعية المعتمدة على الخلايا التائية استجابةً للعدوى.
"وبالتالي ، فإن زيادة IL-17a في الأمهات أثناء الحمل تؤدي إلى القابلية لإنتاج المزيد من IL-17a في النسل عند حدوث تحد مناعي" ، كما يقول تشوي.
بعد إثبات أن الجهاز المناعي للنسل يمكن أن يصبح مهيأً بشكل خاطئ عن طريق التعرض للميكروبيوم المتغير لأم أصيبت بالعدوى أثناء الحمل ، كان السؤال المتبقي هو كيف يتغير هذا الميكروبيوم في المقام الأول. بعد الاشتباه في وجود IL-17a ، اختبر الفريق تأثيرات الأجسام المضادة التي تمنع السيتوكين. عندما منعوا IL-17a في الأمهات قبل تنشيط المناعة ، لم تظهر على ذريتهم التهاب الأمعاء في وقت لاحق من الحياة. كان هذا صحيحًا أيضًا عندما كرر الباحثون تجربة زرع البراز MIA لأمهات خالية من الجراثيم ، هذه المرة بما في ذلك البراز من الأمهات MIA مع حاصرات IL-17a. مرة أخرى ، أدى منع IL-17a وسط عدوى الأم إلى تكوين ميكروبيوم لا يسيء تنشيط الجهاز المناعي للذرية.
المصدر: