الخلايا الموجودة في الأوعية الدموية في الدماغ الضرورية للاستجابة للحمى

الخلايا الموجودة في الأوعية الدموية في الدماغ الضرورية للاستجابة للحمى

حدد الباحثون في جامعة لينشوبينغ الخلايا الموجودة في الأوعية الدموية في الدماغ لدى الفئران والتي تعتبر ضرورية للاستجابة للحمى. النتائج المنشورة في PNAS تجيب على سؤال طويل الأمد حول الأعضاء المشاركة في تطور الحمى.

يصاب الجميع بالحمى في بعض الأحيان. إذا فهمنا الآليات الكامنة وراء الحمى، فيمكننا أيضًا أن نفهم كيف يمكن أن تعمل الأدوية والعلاجات الجديدة.

أندرس بلومكفيست، أستاذ فخري، معهد العلوم الطبية الحيوية والسريرية، جامعة لينشوبينغ

الحمى هي رد فعل الجسم تجاه العدوى أو الالتهاب وهي آلية دفاعية ضد الفيروسات والبكتيريا على سبيل المثال. عندما يتأثر الجسم بالعدوى أو الالتهاب، فإنه يطلق جزيئات تعرف باسم السيتوكينات في مجرى الدم. هذه الجزيئات كبيرة جدًا بحيث لا يمكنها المرور عبر حاجز الدم في الدماغ، وهو عبارة عن شبكة من الأوعية الدموية الصغيرة التي تحمي الدماغ من المواد الضارة. لكن الحمى مجرد عرض يظهر بعد أن يعطي الدماغ نفسه إشارات. فكيف يتعرف الدماغ على تأثر الجسم بالالتهاب أو العدوى؟

ويكمن التفسير في المستقبلات الموجودة على السطح الخارجي للحاجز الدموي الدماغي التي تتعرف على السيتوكينات. تنقل هذه المستقبلات الإشارة إلى الخلايا الموجودة على السطح الداخلي لجدران الأوعية الدموية في الحاجز الدموي الدماغي، والتي تسمى الخلايا البطانية. ثم يبدأون في إنتاج جزيء البروستاجلاندين E2 الشبيه بالهرمون، والذي بدوره ينشط المستقبلات في منطقة ما تحت المهاد، والتي تعمل كمنظم حرارة الجسم. بدأت الاستجابة الحموية. ومع ذلك، حتى الآن لم يكن من الواضح ما إذا كانت هذه هي الآلية الوحيدة وراء الحمى.

كان يُعتقد سابقًا أن البروستاجلاندين يجب أيضًا إنتاجه في خلايا معينة في أعضاء مثل الكبد والرئتين لتحفيز الاستجابة للحمى. لكن الباحثين في جامعة لينكوبينج أظهروا الآن أن الأمر ليس كذلك. في دراسة أجريت على الفئران ونشرت في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences، أظهر أندرس بلومكفيست وزملاؤه أن الخلايا البطانية في الدماغ هي الخلايا الوحيدة المطلوبة للاستجابة للحمى.

يقول أندرس بلومكفيست: "تجيب نتائجنا على سؤال تم طرحه منذ عدة عقود. حتى الآن، لم يكن هناك دليل على أن الخلايا البطانية في الدماغ فقط هي اللازمة لإثارة رد فعل الحمى. لقد قمنا الآن بسد هذه الفجوة المعرفية".

عمل الباحثون مع فئران معدلة وراثيا حيث قاموا بإزالة بعض الجينات التي ترمز لإنتاج البروستاجلاندين في الخلايا البطانية للدماغ. ثم تم حقن الفئران بمواد موجودة في جدران خلايا بعض البكتيريا، مما أدى إلى إصابتها بالحمى. ولم تظهر الفئران المعدلة وراثيا أي رد فعل حمى بعد الحقن.

ومن هذا المنطلق، خلص الباحثون إلى أن هذه الخلايا البطانية ضرورية لإثارة الحمى، لكنهم لم يظهروا ما إذا كانت كافية أم لا. ولهذا السبب، أجرى الباحثون اختبارات على نموذج فأر آخر معدل وراثيًا، حيث كانت الخلايا الوحيدة القادرة على إنتاج البروستاجلاندين E2 هي الخلايا البطانية الدماغية. وأظهرت هذه الفئران استجابة للحمى، مما يؤكد أن الخلايا البطانية في الدماغ كافية بالفعل.

أصبحت هذه التجارب ممكنة بفضل التقنيات المتقدمة لإدارة ودراسة حيوانات المختبر. عن طريق إدخال قسطرة في الوريد جراحيًا وتسجيل درجة حرارة الجسم باستخدام القياس عن بعد، يمكن إجراء كل من الحقن والقياسات دون الضغط على الحيوان، مما يسمح بملاحظة استجابة الحمى عن كثب.

يقول أندرس بلومكفيست: "يعتقد عامة الناس منذ فترة طويلة أن درجة حرارة جسم الحيوانات الصغيرة أعلى من درجة حرارة جسم الإنسان والثدييات الكبيرة الأخرى، حوالي 40 درجة. لكن القياسات كانت خاطئة لأن الحيوانات كانت متوترة أثناء هذه العملية. وتظهر التقنيات التي استخدمناها أن الفئران لها نفس درجة حرارة البشر".

تم دعم البحث ماليًا من قبل مجلس الأبحاث السويدي ومؤسسة الدماغ السويدية وجمعية السرطان السويدية.

مصدر:

جامعة لينشوبينغ

مرجع:

شيونويا، K.، وآخرون. (2022) يعد الإنتاج الانتقائي للبروستاجلاندين في الخلايا البطانية للدماغ ضروريًا وكافيًا للحث على الحمى. بناس. doi.org/10.1073/pnas.2122562119.

.