تقوم العديد من منصات البحث بتحديد العوامل الكيميائية البيئية التي تعزز الالتهاب المعوي

تقوم العديد من منصات البحث بتحديد العوامل الكيميائية البيئية التي تعزز الالتهاب المعوي

أصبح مرض التهاب الأمعاء (IBD)، وهو حالة تتميز بالتهاب الجهاز الهضمي المزمن، شائعًا بشكل متزايد في البلدان المتقدمة. في حين حدد الباحثون حوالي 200 علامة وراثية مرتبطة بالمرض، إلا أن هناك معرفة محدودة حول العوامل البيئية المحددة التي تؤثر على خطر وشدة مرض التهاب الأمعاء. تستخدم دراسة جديدة أجراها باحثون في مستشفى بريجهام والنساء، وهو عضو مؤسس في نظام الصحة العامة بريجهام، منصات بحث متعددة لتحديد المواد الكيميائية البيئية التي تؤثر على التهاب الجهاز الهضمي بشكل منهجي. وحددت النتائج التي توصلوا إليها، والتي نشرت في مجلة Nature، مبيد الأعشاب المستخدم على نطاق واسع، وهو البروبيزاميد، والذي يمكن أن يزيد الالتهاب في الأمعاء الدقيقة والغليظة.

"من المعروف أن العوامل البيئية لا تقل أهمية عن العوامل الوراثية في التأثير على أمراض المناعة الذاتية والالتهابات، ومع ذلك فإننا نفتقر إلى طريقة أو منصة لتحديد تأثير المرشحين الكيميائيين على الالتهاب بشكل منهجي،" قال المؤلف المقابل فرانسيسكو كوينتانا، دكتوراه، باحث في مركز آن رومني للأمراض العصبية في بريجهام، الذي درس مختبره سابقًا المحددات البيئية للتنكس العصبي. "لقد أتاحت لنا منهجيتنا تحديد مادة كيميائية تعطل أحد "مكابح" الجسم الطبيعية عند الالتهاب. ويمكن استخدام هذه الطريقة لتحديد مرشحات كيميائية جديدة للدراسات الوبائية بالإضافة إلى آليات جديدة تنظم استجابات المناعة الذاتية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا استخدام هذه المنصة لفحص وتصميم الأدوية العلاجية المضادة للالتهابات. "

أجرى الباحثون عملهم من خلال دمج قواعد بيانات علم الوراثة IBD مع قاعدة بيانات كبيرة لوكالة حماية البيئة، ToxCast، والتي تحتوي على بيانات كيميائية حيوية عن المنتجات الاستهلاكية والصناعية والزراعية. لقد حددوا المواد الكيميائية التي كان من المتوقع أن تعدل المسارات الالتهابية ثم استخدموا نموذجًا جديدًا لمرض التهاب الأمعاء الزرد لاختبار هذه المركبات وتحديد ما إذا كانت تتحسن أو تتفاقم أو لا تؤثر على الالتهاب المعوي. بعد ذلك، استخدم الباحثون خوارزمية التعلم الآلي التي تم تدريبها على المركبات المدروسة لتحديد المواد الكيميائية الإضافية في قاعدة بيانات ToxCast والتي من المحتمل أن تعزز الالتهاب. ومن بين أفضل 20 مرشحًا، يستخدم 11 منها في الزراعة، قرر الباحثون مواصلة دراسة البروبيزاميد، الذي غالبًا ما يستخدم في الملاعب الرياضية وفي زراعة الفاكهة والخضروات للسيطرة على الأعشاب الضارة.

وفي دراسات لاحقة لزراعة الخلايا وأسماك الزرد والفأر، أظهر الباحثون أن البروبيزامايد يعطل مستقبل الأريل الهيدروكربوني (AHR)، وهو عامل النسخ الذي أبلغ عنه كوينتانا لأول مرة في عام 2008 بأنه يشارك في تنظيم المناعة. في هذه الدراسة، وجد الباحثون أن AHR يحافظ على التوازن المعوي عن طريق قمع مسار الإشارات الثاني المؤيد للالتهابات (الاستجابة التي يحركها NF-κB-C/EBPβ). لقد ثبت سابقًا أن C/EBPβ مرتبط وراثيًا بمرض التهاب الأمعاء (IBD). ومع ذلك، تصف هذه الدراسة الآلية المحددة التي يؤدي بها المؤشر الحيوي الجيني إلى زيادة الالتهاب المعوي.

ويعمل الباحثون حاليًا على تطوير الجسيمات النانوية والبروبيوتيك التي يمكنها استهداف المسار الالتهابي الذي حددوه. والجدير بالذكر أن إدارة الغذاء والدواء الأمريكية وافقت مؤخرًا على كريم موضعي لعلاج الصدفية يسمى Tapinarof والذي يعمل عن طريق تنشيط مسار AHR المضاد للالتهابات، مما يزيد من احتمال تطوير دواء مماثل لمرض التهاب الأمعاء (IBD) مع الاستفادة من هذه الآلية. يمكن أيضًا أن يكون تنشيط مسار إشارات AHR ذا صلة بعلاج أمراض المناعة الذاتية الأخرى مثل التصلب المتعدد والسكري من النوع الأول، والتي تتوسطها خلايا مناعية مماثلة (الخلايا التائية) تتحكم فيها استجابة NF-κB-C/EBPβ المؤيدة للالتهابات.

يمكن تعزيز مسار AHR المضاد للالتهابات الذي حددناه للتخفيف من المرض، وفي المستقبل قد نستكشف أيضًا طرقًا إضافية لإلغاء تنشيط استجابة NF-κB-C/EBPβ المؤيدة للالتهابات. وبينما نتعلم المزيد عن العوامل البيئية التي يمكن أن تساهم في الإصابة بالمرض، يمكننا تطوير استراتيجيات على مستوى الولاية والمستوى الوطني للحد من التعرض. تبدو بعض المواد الكيميائية غير سامة عند اختبارها في الظروف العادية، لكننا لا نعرف حتى الآن آثار التعرض المزمن المنخفض المستوى على مدى عقود أو في مرحلة مبكرة من التطور.

فرانسيسكو كوينتانا، دكتوراه، باحث، مركز بريجهام آن رومني للأمراض العصبية.

مصدر:

مستشفى بريجهام والنساء

مرجع:

سانماركو، إل إم، وآخرون. (2022) تحديد العوامل البيئية التي تعزز الالتهاب المعوي. طبيعة. doi.org/10.1038/s41586-022-05308-6.

.