חוקרי האוניברסיטה העברית זיהו בעכברים ארבע אוכלוסיות נפרדות של תאים מזנכימליים מתחת לרירית המעי. כל אוכלוסייה ממוקמת באזור אחר ומייצרת שילוב שונה של אותות הקשורים לתאי גזע, חיסון, מבנה הרקמה וחישת חומרי מזון
רירית המעי היא אחת הרקמות המתחדשות במהירות הרבה ביותר בגוף. בתוך ימים ספורים היא מחליפה חלק ניכר מתאיה, בתהליך שמתחיל בתאי גזע השוכנים בכיסים זעירים המכונים קריפטות. התאים החדשים נעים מן הקריפטות לעבר הסיסים – הבליטות דמויות האצבע הפונות לחלל המעי – מתמיינים ולבסוף נושרים.
מחקר חדש של חוקרים מהאוניברסיטה העברית ומהמרכז הרפואי הדסה מגלה כי מאחורי ההתחדשות המהירה פועלת מערכת תמיכה מורכבת יותר מכפי שסברו. החוקרים זיהו ארבע אוכלוסיות שונות של תאים מזנכימליים משושלת Foxl1, שכל אחת מהן ממוקמת באזור אחר לאורך הציר שבין הקריפטה לקצה הסיס.
המחקר, בהובלת הדוקטורנטית אמל גרבי וד"ר מיכל שושקס־כרמל מבית הספר לרפואה של האוניברסיטה העברית, פורסם בכתב העת Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology.
לא אוכלוסייה אחת, אלא רשת של תאים מתמחים
תאים משושלת Foxl1 יוצרים רשת דקה מתחת לאפיתל – שכבת התאים המצפה את המעי. מחקרים קודמים הראו כי הם מספקים אותות החיוניים לקיומם ולפעילותם של תאי הגזע במעי, אך הם נתפסו במידה רבה כאוכלוסייה אחת.
באמצעות ריצוף RNA בתא יחיד, הכלאה באתר, צביעות אימונופלואורסצנטיות ומודלים של עכברים, מיפו החוקרים את ביטוי הגנים בתאים אלה ואת מיקומם ברקמה. המיפוי חשף ארבע אוכלוסיות נפרדות: תאים המקיפים את הקריפטה, תאים בבסיס הסיס, תאים בחלקו האמצעי ותאים סמוך לקצהו.
כל אחת מהאוכלוסיות מפעילה תוכנית גנטית אחרת ומייצרת שילוב שונה של מולקולות איתות. התוצאה היא חלוקה מרחבית של העבודה: במקום שתא תמך יחיד יבצע תפקידים רבים, אזורים שונים במעי יוצרים סביבות מקומיות המכוונות את פעילות התאים הסמוכים.
מארבעה אזורים מגיעים אותות שונים
התאים הסמוכים לקריפטות היו עשירים באותות ממשפחות Wnt ו-R-spondin, המעודדים את פעילותם ואת התחדשותם של תאי הגזע. הם ביטאו גם גנים הקשורים למרקם החוץ־תאי ולמערכת המשלים של מערכת החיסון.
התאים בבסיס הסיס ביטאו גנים הקשורים להתכווצות ולארגון מכני של הרקמה. החוקרים מעריכים כי הם עשויים להשתתף בשמירה על המבנה של הסיסים.
באמצע הסיס נמצאו חתימות גנטיות הקשורות לבקרה חיסונית ולדלקת. בקצה הסיס בלטו מסלולים הקשורים לחישת חומרי מזון ולוויסות מכלולים של RNA וחלבונים.
החלוקה לארבע אוכלוסיות אינה רק הבדל במיקום. היא מצביעה על רשת אותות מדורגת, המסייעת לתאם בין התרבות תאי הגזע בקריפטה, התמיינות התאים בדרכם כלפי מעלה, שמירת מבנה הרקמה והתגובה החיסונית המקומית.
אטלס תאי, עדיין לא טיפול
הממצאים מספקים אטלס מפורט של תאי Foxl1 לאורך ציר הקריפטה–סיס ועשויים לסייע בחקר מצבים שבהם מנגנוני ההתחדשות והתיקון של המעי משתבשים, ובהם פגיעה ברירית ומחלות מעי דלקתיות.
עם זאת, המחקר נערך במודלים של עכברים, וחלק מהתפקידים המוצעים מבוססים בשלב זה על מיקום התאים ועל חתימות ביטוי הגנים שלהם. הוא אינו מציג טיפול חדש בבני אדם.
השלב הבא יהיה לבחון בנפרד את תפקידה של כל אחת מארבע האוכלוסיות, למשל באמצעות השבתתן הבררנית או שינוי פעילותן במודלים ניסויים. כך ניתן יהיה לבדוק אילו מהן חיוניות להתחדשות האפיתל, לתמיכה בתאי הגזע, לפעילות החיסונית ולתיקון רקמה לאחר פגיעה.
עוד בנושא באתר הידען
- החלבון ARTS אחראי לתהליכים קריטיים במחלות מעיים
- הסוד הוא במרקם: שינויים במרקם הבין־תאי עשויים לחזות מחלת מעי דלקתית
- אין עשן בלי דלקת: מנגנון בקרה חדש במחלות מעי דלקתיות
- לעזור לגוף לעזור לעצמו: כיצד להקל על קרוהן וקוליטיס?
- ללא צום או הרדמה: שיטה לא פולשנית לאבחון מחלות מעי דלקתיות
שאלות ותשובות
מה גילו החוקרים?
הם זיהו ארבע אוכלוסיות נפרדות של תאי תמך משושלת Foxl1, הממוקמות באזורים שונים לאורך הקריפטות והסיסים במעי.
מה תפקידם של תאי התמיכה?
הם מייצרים אותות המשפיעים על תאי הגזע, על התחדשות הרירית, על מבנה המעי ועל פעילות מערכת החיסון המקומית.
כיצד נערך המחקר?
החוקרים שילבו ריצוף RNA בתא יחיד, שיטות דימות ומיפוי מולקולרי במודלים של עכברים.
האם התגלית כבר מאפשרת לטפל במחלות מעי?
לא. זהו מחקר בסיסי המספק מפה חדשה של אוכלוסיות התאים. נדרש מחקר נוסף כדי לברר את תפקידן ואת התאמת הממצאים לבני אדם.
למאמר המדעי: פתיחת המאמר המדעי
