اكتشاف "أبراج مراقبة" للجهاز المناعي تحمي من الجراثيم

تُعرف الميتوكوندريا في المقام الأول بأنها المكونات المنتجة للطاقة في الخلايا، لكن العلماء يكتشفون بشكل متزايد أنها تؤدي أكثر بكثير من مجرد توليد الطاقة للخلايا.

بحسب ما جاء في تقرير نشره موقع Live Science، تشارك الميتوكوندريا في وظائف المناعة مثل السيطرة على الالتهابات والاستجابة للعدوى.

كشفت نتائج دراسة جديدة أن الميتوكوندريا تلعب دورا رئيسيا آخر في الاستجابة المناعية، مثل استشعار نشاط البكتيريا، ومساعدة العدلات، وهي نوع من خلايا الدم البيضاء، على محاصرتها والقضاء عليها.

على مدار الستة عشر عامًا الماضية، ركزت الدراسة على فهم القرارات التي تتخذها الخلايا المناعية أثناء العدوى، وكيف يؤدي انهيار عمليات صنع القرار هذا إلى المرض.

تُلقي النتائج الحديثة الضوء على سبب صعوبة مقاومة الأشخاص المصابين بأمراض المناعة الذاتية، مثل الذئبة، للعدوى، كاشفة عن صلة محتملة بين خلل الميتوكوندريا وضعف الدفاعات المناعية.

أسلحة سرية للجهاز المناعي

إن العدلات هي أكثر أنواع الخلايا المناعية وفرة، وتعمل كأول مُستجيب في الجهاز المناعي. وتعد إحدى آليات دفاعها الرئيسية هي إطلاق مصائد العدلات خارج الخلية، أو ما يُعرف بـNET، وهي هياكل شبكية الشكل تتكون من الحمض النووي والبروتينات المضادة للميكروبات. تقوم المصائد اللزجة بحبس الميكروبات الغازية وتُحيّدها، مما يمنع انتشارها في الجسم.

حتى وقت قريب، كان العلماء يعتقدون أن تكوين مصائد العدلات خارج الخلية يُحفزه في المقام الأول الإجهاد والتلف الخلوي. ولكن توصلت الدراسة الجديدة إلى أن الميتوكوندريا يمكنها اكتشاف مُنتج ثانوي بكتيري مُحدد، هو اللاكتات، واستخدام هذه الإشارة لبدء تكوينها.

ترتبط اللاكتات عادةً بإرهاق العضلات لدى البشر. ولكن في سياق العدوى البكتيرية، يلعب دورًا مختلفًا. تُطلق العديد من البكتيريا اللاكتات كجزء من إنتاجها للطاقة. وجد فريق الباحثين أنه بمجرد أن تُبتلع البكتيريا بواسطة جسيم البلعمة (الجسيم المُلتهم)، يُمكن للعدلات استشعار وجود هذه اللاكتات.

داخل الجسيم المُلتهم، تُخبر اللاكتات العدلات بوجود البكتيريا، وأن العمليات المُضادة للبكتيريا غير كافية للقضاء عليها. عندما تكتشف الميتوكوندريا في خلايا العدلات وجود اللاكتات، تبدأ بإرسال إشارات إلى الخلية للتخلص من الشبكات العصبية الاصطناعية التي احتجزت البكتيريا. بمجرد إطلاق البكتيريا خارج الخلية، يُمكن لخلايا مناعية أخرى قتلها.

عندما تم حجب قدرة الميتوكوندريا على استشعار اللاكتات، فشلت العدلات في إنتاج الشبكات العصبية الاصطناعية بفعالية. تعني تلك النتيجة أن البكتيريا كانت أكثر عرضة للهروب من الأسر والتكاثر، مما يُظهر مدى أهمية هذه الآلية للدفاع المناعي. تُسلط هذه العملية الضوء على حوار مُعقد بين أيض البكتيريا وآلية الطاقة في الخلية المُضيفة. ما يجعل هذه النتيجة مفاجئة هو أن الميتوكوندريا داخل الخلايا قادرة على اكتشاف البكتيريا المحاصرة في الجسيمات البلعمية، على الرغم من أن الميكروبات محصورة في مساحة منفصلة. بطريقة ما، تستطيع مستشعرات الميتوكوندريا التقاط الإشارات من داخل هذه الأجزاء - وهو إنجاز مذهل في التنسيق الخلوي.

تُعدّ الدراسة الجديدة جزءًا من مجال متنامٍ يُسمى الأيض المناعي، والذي يستكشف كيفية تشابك الأيض والوظيفة المناعية بعمق. فبدلاً من اعتبار الأيض الخلوي مجرد وسيلة لتوليد الطاقة، يدرك الباحثون الآن أنه محرك أساسي للقرارات المناعية.

تقع الميتوكوندريا في قلب هذا التفاعل. إن قدرتها على استشعار البيئة الأيضية للخلية والاستجابة لها، بل وحتى تشكيلها، تمنحها دورًا حاسمًا في تحديد كيفية وتوقيت نشر الاستجابات المناعية.

مرضى الذئبة

على سبيل المثال، تُقدم نتائج الدراسة سببًا رئيسيًا لكون مرضى الذئبة الحمامية الجهازية، وهو مرض مناعي ذاتي مزمن، يعاني غالبًا من التهابات متكررة. تعجز الميتوكوندريا الموجودة في الخلايا المتعادلة لدى مرضى الذئبة عن استشعار اللاكتات البكتيري بشكل صحيح. ونتيجةً لذلك، انخفض إنتاج الخلايا المتعادلة الشبكية بشكل ملحوظ. يمكن أن يُفسر هذا الخلل الوظيفي في الميتوكوندريا سبب كون مرضى الذئبة أكثر عرضة للعدوى البكتيرية - على الرغم من أن أجهزتهم المناعية نشطة باستمرار بسبب المرض.