علماء ستانفورد يكتشفون أن الخلايا المناعية تغمر الدماغ المتقدم في العمر، لأنها تفعل ذلك بالطبع

لعقود من الزمن، نظر العلماء عمومًا إلى الجهاز المناعي للدماغ على أنه نوع من المجتمع المسور، منفصل عن دفاعات الجسم الرئيسية. فالدماغ لديه خلاياه المناعية المتخصصة وحاجز الدم في الدماغ الذي يبقي الزوار غير المرغوب فيهم خارجًا، تمامًا مثل الحارس في نادٍ حصري. لكن الأبحاث الجديدة من جامعة ستانفورد تتحدى هذه الصورة، إذ تجد أن أعدادًا كبيرة من الخلايا المناعية من أماكن أخرى في الجسم تدخل الدماغ البشري مع تقدم الناس في العمر. قد يعيد هذا الاكتشاف تشكيل فهمنا لشيخوخة الدماغ ويفتح آفاقًا جديدة لعلاج الأمراض العصبية. نُشر العمل، الذي دعمته جزئيًا مبادرة نايت لمرونة الدماغ في معهد وو تساي لعلوم الأعصاب، في مجلة نيتشر.

"عادةً ما نفكر في الدماغ كنظام مغلق،" قالت جوليا بيلك، باحثة ما بعد الدكتوراه في علم الأمراض في كلية الطب بجامعة ستانفورد والمؤلفة الأولى للدراسة. "ما وجدناه هو أن الكثير من الخلايا المناعية تدخل الدماغ البشري أثناء الشيخوخة." خلفية بيلك متعددة التخصصات - بدأت في علوم الكمبيوتر وتدربت عبر برنامج التدريب قبل الدكتوراه في واجهة الكيمياء/الأحياء في سارافان تشيم-إتش - قادت إلى تعاون مع سيدهارثا جايسوال، أستاذ مشارك في علم الأمراض والمؤلف الرئيسي، الذي أظهر سابقًا أن بعض نسخ الخلايا المناعية من الخلايا الجذعية الدموية المتحورة كانت مرتبطة بانخفاض خطر الإصابة بمرض الزهايمر. أثار ذلك احتمال أن تتفاعل هذه الخلايا غير العادية مع الدماغ، وأشارت الأبحاث الإضافية إلى أنها قد تدخل إليه بالفعل. ثم طرح الفريق سؤالًا أكبر: هل يمكن للخلايا المناعية من الدم أن تدخل بانتظام إلى أدمغة الناس مع تقدمهم في العمر؟

"على عكس معظم الخلايا المناعية، التي يتم تجديدها باستمرار بواسطة الخلايا الجذعية الدموية من نخاع العظم، كان يُفترض أن الخلايا المناعية في الدماغ تجدد نفسها طوال العمر دون مساهمة من خارج الدماغ،" قال جايسوال. "أظهرت دراستنا الأولى أن هذا قد لا يكون الحال دائمًا."

لسنوات، اعتقد العديد من الباحثين أن الخلايا المناعية المتخصصة في الدماغ، المعروفة باسم الخلايا الدبقية الصغيرة، تتأسس عند الولادة وتبقى مجموعة مكتفية ذاتيًا. لكن بيلك وزملاءها نظروا في احتمال أن الخلايا المناعية الخارجية قد تدخل الدماغ لدى أشخاص أكثر من أولئك الذين لديهم طفرات نادرة - ربما يكون ذلك سمة منتظمة للشيخوخة البشرية. كانت فكرة أن الخلايا المناعية القائمة على الدم يمكن أن تلعب دورًا في مرض الزهايمر غير معتادة ومثيرة للجدل، لذا في عام 2022، سعى جايسوال وزملاؤه إلى الحصول على دعم من مبادرة نايت لمرونة الدماغ، التي تمول الأبحاث التي تهدف إلى إعادة التفكير في كيفية دراسة مرونة الدماغ والأمراض التنكسية العصبية.

بدعم من جائزة الابتكار من مبادرة نايت، شرع الفريق - بما في ذلك المؤلف الرئيسي المشارك هوارد تشانغ، أستاذ أبحاث السرطان في فيرجينيا ودي. ك. لودفيغ - في تحديد ما إذا كانت الخلايا المناعية الدموية يمكنها بالفعل تجديد الخلايا الدبقية الصغيرة في الدماغ. درسوا أنسجة الدماغ البشري من مركز التشريح السريع بجامعة ستانفورد (بقيادة المؤلف المشارك جودي هوبر) ومشروع تسلسل مرض الزهايمر بجامعة واشنطن، الذي قدم أنسجة الدماغ من الدم وبعد الوفاة من أشخاص مصابين بمرض الزهايمر وغير مصابين به. سمح لهم ذلك بمقارنة الخلايا المناعية من مجرى الدم مباشرة مع تلك الموجودة في أنسجة الدماغ.

كان التحدي هو تتبع أصول الخلايا المناعية في الدماغ. نظرًا لأن الخلايا المناعية تنقسم باستمرار، استخدم العلماء الطفرات المشتركة كعلامات بيولوجية للنسب، مثل خدمة اختبار النسب الاستهلاكية. تتراكم الطفرات العشوائية في الخلايا الجذعية الدموية مع تقدم الناس في العمر، وترث الخلايا المناعية المنتجة من تلك الخلايا الجذعية نفس الطفرات. إذا كانت مجموعتان من الخلايا المناعية تحملان طفرات متطابقة، فمن المرجح أنهما تشتركان في نفس الأصل. باستخدام تقنيات تم تطويرها خلال أبحاثهم في عام 2023، قارن بيلك وزملاؤه عينات الدم والدماغ المقترنة ووجدوا أن التوقيعات الجينية متطابقة، مما يظهر أن الخلايا المناعية من الجسم دخلت الدماغ، مع حدوث العملية بمعدل