تعد الخلايا الظهارية للمجرى الهوائي (AECs) مكونًا أساسيًا في الجهاز التنفسي البشري: فهي خط الدفاع الأول ضد مسببات الأمراض المحمولة جواً مثل Aspergillus fumigatus (Af)، وتلعب الخلايا الظهارية الهوائية دورًا حاسمًا في بدء دفاع المضيف والتحكم في الاستجابات المناعية وهي مهمة في الحفاظ على صحة الجهاز التنفسي والوقاية من الالتهابات التي يمكن أن تؤدي إلى حالات مثل داء الرشاشيات. سعت الأبحاث التي أجرتها الدكتورة مارغريتا بيرتوزي من جامعة مانشستر وفريقها إلى فهم كيفية مكافحة AECs للAF وما يؤدي إلى نقاط الضعف في هذه الدفاعات، خاصة في الأفراد الذين يعانون من حالات صحية كامنة. 

أظهر العمل السابق الذي قامت به الدكتورة بيرتوزي وفريقها أن هذه الخلايا فعالة في منع الفطريات من التسبب في الضرر عندما تعمل بشكل جيد. ومع ذلك، في الأشخاص الأكثر عرضة للخطر، مثل أولئك الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة أو أمراض الرئة الحالية، إذا كانت هذه الخلايا لا تعمل بشكل صحيح، يمكن للفطريات الاستفادة من هذا الوضع.

يهدف هذا البحث الجديد الذي أجرته الدكتورة بيرتوزي وفريقها إلى استكشاف كيفية إيقاف AECs للفطريات لدى الأشخاص الأصحاء وما هو الخطأ الذي يحدث لدى الأشخاص الذين يصابون بالمرض. ونظر الفريق عن كثب في التفاعل بين الفطريات وخلايا الرئة لدى الأفراد الأصحاء والذين يعانون من أمراض معينة. وباستخدام أساليب علمية متقدمة، تمكن الفريق من مراقبة التفاعلات بين خلايا الرئة والفطريات على مستوى تفصيلي للغاية.

ماذا وجدوا 

أظهرت التجارب أن مرحلة نمو الفطريات كانت مهمة وأن للكربوهيدرات السطحية – المانوز (السكر) دوراً أيضاً في هذه العملية.

وعلى وجه التحديد، اكتشفوا أن الفطريات من المرجح أن تمتصها خلايا الرئة عندما تنمو لبضع ساعات مقارنة عندما تكون مجرد جراثيم جديدة. كانت الجراثيم الفطرية المنتفخة التي تم حبسها عند 3 و 6 ساعات من الإنبات أكثر سهولة في استيعابها بمقدار ضعفين من تلك التي تم حبسها عند 2 ساعة. وحددوا أيضًا أن جزيء السكر المسمى مانوز الموجود على سطح الفطر يلعب دورًا كبيرًا في هذه العملية. 

المانوز هو نوع من جزيئات السكر التي يمكن العثور عليها على سطح الخلايا المختلفة، بما في ذلك مسببات الأمراض مثل الرشاشيات الدخناء. يلعب هذا السكر دورًا مهمًا في التفاعلات بين الفطر وخلايا المضيف، وخاصة الخلايا الجذعية السرطانية المبطنة للرئتين. في الاستجابة المناعية الصحية، يمكن التعرف على المانوز الموجود على سطح مسببات الأمراض عن طريق مستقبلات المانوز الموجودة على الخلايا المناعية، مما يؤدي إلى سلسلة من الاستجابات المناعية التي تهدف إلى القضاء على مسببات المرض. ومع ذلك، تطورت Aspergillus fumigatus لاستغلال هذا التفاعل، مما سمح لها بالالتصاق بخلايا الرئة وغزوها بشكل أكثر فعالية. إن وجود المانوز على سطح الفطر يسهل ارتباطه بالليكتينات المرتبطة بالمانوز (MBLs) (البروتينات التي ترتبط بشكل خاص بالمانوز) على سطح خلايا الرئة. يمكن أن يؤدي هذا الارتباط إلى تعزيز استيعاب الفطر في خلايا الرئة، حيث يمكن أن يتواجد ويحتمل أن يسبب العدوى.

وأبرز البحث إمكانية التلاعب بهذا التفاعل كوسيلة لمكافحة الالتهابات الفطرية. ومن خلال إضافة المانوز أو الليكتينات المرتبطة بالمانوز مثل Concanavalin A، يمكن للباحثين تقليل قدرة الفطر على غزو خلايا الرئة بشكل كبير. تم تحقيق هذا التخفيض عن طريق "التنافس" مع الفطريات على مواقع الارتباط في خلايا الرئة أو عن طريق حجب المانوز الفطري بشكل مباشر، وبالتالي تثبيط التفاعل الذي يسهل العدوى الفطرية.

لماذا يهم؟

إن فهم هذه التفاعلات يمنحنا رؤى مهمة حول كيفية حماية رئتينا لنا من الالتهابات الفطرية وما هو الخطأ الذي يحدث لدى الأشخاص المعرضين لمثل هذه العدوى. يمكن أن تساعد هذه المعرفة في إنشاء علاجات جديدة ضد مسببات الأمراض مثل Aspergillus fumigatus.

يمكنك قراءة الملخص الكامل هنا.