عندما تحمل المرأة وترضع أطفالها، تتغير أجسادها وتتكيف الأعضاء المختلفة، مثل الثديين أو الجهاز المناعي، لضمان صحة الأم والطفل. يحدث هذا طوال التطور في جميع الثدييات. أعلن فريق بحث دولي بقيادة جوزيف بينينغر وماساهيرو أونجي، من جامعة فيينا الطبية، عن اكتشاف مفاجئ مفاده أن الأمعاء تتغير تمامًا أيضًا عند الإناث الحوامل والمرضعات، مما يؤدي إلى مضاعفة مساحة سطح الأمعاء وإعادة تنظيم هيكلية مذهلة. يقدم الباحثون أيضًا أول دليل وراثي وآلي لكيفية حدوث هذا التوسع الظهاري المعوي لدى الأمهات، مع آثار مباشرة على صحة الأطفال عبر الأجيال. وتنشر الدراسة في مجلة “الطبيعة”.
لاحظ فريق متعدد الجنسيات بقيادة جوزيف بينينغر (ميدوني فيينا، IMBA – معهد التكنولوجيا الحيوية الجزيئية، فيينا، جامعة كولومبيا البريطانية، كندا، مركز هيلمهولتز لأبحاث العدوى، ألمانيا) أن الزغابات المعوية تعيد تنظيم نفسها أثناء الحمل والرضاعة الطبيعية وتتوسع بشكل ملحوظ، وتتضاعف مساحة سطحهم. أجريت الدراسات على فئران معدلة وراثيا وعضويات معوية من الفئران والبشر، وهي أنسجة ثلاثية الأبعاد ذاتية التنظيم مستمدة من الخلايا الجذعية في الأمعاء. من الناحية الميكانيكية، حدد الباحثون نظام مستقبلات RANK/RANK (RANK/RANKL) كمفتاح للتوسع الزغابي للأمعاء الدقيقة أثناء التكاثر، والذي يتم تنظيمه عن طريق هرمونات الجنس والرضاعة. عندما تم تصميم الفئران بحيث تفتقر إلى نظام RANK/RANKL في الأمعاء، كان التمدد الزغابي أثناء الحمل والرضاعة الطبيعية ضعيفًا بشكل كبير.
لعقود من الزمن، درس الباحثون نظام RANK/RANKL باعتباره ميسرًا رئيسيًا للعمليات الأساسية المحفوظة تطوريًا. لقد حددت مجموعة بينينغر بالفعل الوظائف الرئيسية لنظام RANK/RANKL في معدل دوران العظام، وفي بيولوجيا الغدة الثديية، وفي سرطان الثدي، وفي تحمل المناعة أثناء الحمل، مما يساهم في تطوير الأدوية ضد فقدان العظام التي يستخدمها الملايين من النساء. الناس والتجارب السريرية للوقاية من سرطان الثدي والعلاجات المناعية للسرطان جارية. اكتشف الباحثون الآن أن هذه التغيرات المعوية، والتي يبدو أنها قابلة للعكس تمامًا عند توقف الرضاعة، مهمة للتغذية السليمة للأطفال. “تظهر دراستنا أن ضعف هذا التوسع المعوي بسبب عدم وجود نظام RANK/RANKL أثناء الحمل يغير حليب الأمهات المرضعات. وهذا يؤدي إلى انخفاض أوزان الأطفال وعواقب استقلابية طويلة المدى عبر الأجيال،” كما يقول الرائد. المؤلف ماساهيرو أونجي. “تحتاج الأمهات إلى تناول الطعام لأنفسهن ولأطفالهن. توفر هذه الدراسات الجديدة لأول مرة تفسيرًا جزيئيًا وبنيويًا لكيفية وسبب تغير الأمعاء للتكيف مع زيادة الطلب على المغذيات لدى الأمهات، وهو ما قد يكون هو الحال عند جميع الحوامل والمرضعات. “الثدييات” يضيف قائد الدراسة جوزيف بينينغر.
تظل كيفية تكيف الأمهات مع متطلبات الحمل والرضاعة الطبيعية مسألة مركزية للتطور وصحة الإنسان. خلال هذه المرحلة، تؤثر الهرمونات الأنثوية على أعضاء متعددة للتحكم وتغيير بنيتها ووظائفها، وهو أمر بالغ الأهمية لصحة الأم ونمو النسل. كان من المعروف أن النساء الحوامل لديهن احتياجات غذائية متزايدة. ومع ذلك، لم يتم دراسة هذا الجانب الأساسي جيدًا حتى الآن: “من خلال تحديد نظام RANK/RANKL باعتباره القوة الدافعة وراء التكيف المعوي أثناء الحمل والرضاعة، تساهم دراستنا في فهم أعمق للعمليات البيولوجية التي لها أهمية أساسية للتطور. وصحة الإنسان”، يقول جوزيف بينينغر، ملخصًا تأثير النتائج.
يتم التحكم في هذا التوسع الهائل عن طريق هرمونات الجنس والحمل، التي تغير الخلايا الجذعية في الأمعاء عبر نظام RANK/RANKL ثم تعطي الخلية المعوية إشارة البقاء على قيد الحياة لتنمو بشكل أكبر. يؤدي هذا النمو بعد ذلك إلى مضاعفة مساحة سطح الأمعاء تقريبًا، مما يزيد أيضًا من الآلية الجزيئية لامتصاص السكر والبروتين والدهون، ويؤدي حتى إلى تغيير معماري عميق في الزغابات المعوية، مما قد يؤدي على الأرجح إلى إبطاء التدفق. من الغذاء، مرة أخرى تعظيم امتصاص العناصر الغذائية. جوزيف بينينغر: “لقد اكتشف فريقنا طريقة جديدة مذهلة لكيفية تغير أجسام الأم للحفاظ على صحة الأطفال. ولم يكن أحد يعرف عن هذا الأمر، باستثناء بعض الدراسات القديمة التي تم نسيانها إلى حد كبير. لقد وجدنا أيضًا أن هذا النظام، عبر الخلايا الجذعية يمكن أن يؤثر بشكل مباشر على الأورام في الأمعاء، ربما يمكننا أن نتعلم من الأمهات الحوامل والمرضعات لإعادة توصيل هذا النظام بشكل عكسي لتطوير علاجات جديدة وفهم أفضل لسرطان الأمعاء أو تجديد الأمعاء.
كانت الدراسة بمثابة تعاون وثيق بين جامعة فيينا الطبية، ومعهد التكنولوجيا الحيوية الجزيئية التابع للأكاديمية النمساوية للعلوم في فيينا، ومعهد علوم الحياة في فانكوفر، ومركز هيلمهولتز لأبحاث العدوى، براونشفايغ، ومعهد هوبريخت، أوتريخت، ومعهد هيلمهولتز لأبحاث العدوى. جامعة كييل. كما شارك في الدراسة باحثون من جامعة طوكيو وجامعة كامبريدج.
النشر: الطبيعة
RANK يدفع التوسع الظهاري المعوي المنظم أثناء الحمل.
ماساهيرو أونجي، فيرينا سيجل، توماس ليندل، ماريا نوفاتشكوفا، أسير أولاتي-أجوتي، أماندا أندرسون-رولف، إيفونا كوزيرادزكي، روبينا كوجلجروبر، تسونج بين باي، دومينيك ليتشتشيدل، كومال ناياك، ماتياس زيلباور، ناتاليا أ. كارانزا جارسيا، لورا كاتارينا سيفرز، مارين فالك بولسن، شين جي إف كرونين، أستريد هاجلكرويس، شينشيرو ساوا، ليزا سي أوزبورن، فيليب روزنستيل، مانوليس باسباركيس، يورغن رولاند، هيروشي تاكاياناجي، هانز كليفرز، بون كيونج كو، وجوزيف إم بيننجر.
دوى: 10.1038/s41586’024 -08284-1
‘024 -08284-1
