به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، تیموس برای افزایش تحمل سیستم ایمنی و ایجاد ایمنی مادام العمر ضروری است. پیچیدگی بافت اپیتلیال تیموس نشان می‌دهد که این اندام دچار آتروفی وابسته به سن می‌شود ولی با این وجود ظرفیت بازسازی خود را نیز حفظ می‌کند، بنابراین اگر به درستی و به موقع این آتروفی مهار شود، ممکن است باعث جوان سازی سیستم ایمنی تطبیقی شود. بافت‌های اپیتلیال به طور مداوم در طول توسعه، هموستاز و بازسازی، البته با سرعت‌های متفاوت، تجدید می‌شوند. این فرآیندها توسط سلول‌های بنیادی اپیتلیال خود تجدید شونده (SCs) هدایت می‌شوند، تنها سلول‌های بنیادی سالم می‌توانند به طور گسترده در شرایط آزمایشگاهی گسترش یابند. در همین راستا محققان موسسه فرانسیس کریک برای اولین بار سلول‌های بنیادی را در تیموس انسان شناسایی کردند. این سلول‌ها یک هدف جدید بالقوه برای درک بیماری‌های ایمنی و سرطان و چگونگی تقویت سیستم ایمنی هستند.

اندام تیموس

تیموس غده‌ای است که در قسمت جلویی قفسه سینه قرار دارد، جایی که تیموسیت‌ها (سلول‌های تیموس) به سلول‌های T بالغ می شوند، سلول‌های ایمنی تخصصی که برای مبارزه با بیماری بسیار مهم هستند. تیموس دارای یک ساختار سه بعدی منحصر به فرد و پیچیده است، از جمله اپیتلیوم (پوششی از سلول‌ها که قادر به هدایت بلوغ سلول‌های T است) که شبکه ای را در کل اندام و اطراف تیموسیت‌ها تشکیل می‌دهد. از آنجایی که تیموس نسبتاً غیرقابل دسترس است و با افزایش سن کوچک می‌شود - و چون عملکرد آن تنها چند دهه پیش کشف شد - تیموس فقط برای مدت کوتاهی در مقایسه با سایر اندام‌ها مورد بررسی قرار گرفته است. تا به حال، دانشمندان بر این باور بودند که تیموس حاوی سلول‌های بنیادی اپیتلیال واقعی نیست، بلکه فقط دارای سلول‌های اجدادی است که در طی تکوین جنین ایجاد می‌شوند.

تنوع سلول‌های تیموسی

تیموس به دلیل پیچیدگی مورفولوژیکی منحصر به فرد سه بعدی (3D) اپیتلیوم آن و به دلیل آتروفی پیشرونده آن در طول زندگی پس از زایمان که برگشت پذیر است، در بین اندام‌ها متمایز است. ظرفیت اساسی تیموس برای تولید و انتخاب مجموعه سلول‌های T متنوع، برهمکنش‌های فضایی و زمانی حیاتی تیموسیت‌های در حال رشد با استرومای تیموس را منعکس می‌کند. استرومای تیموس به خودی خود بسیار پیچیده است و شامل انواع مختلفی از سلول‌های اپیتلیال تیموس (TECs) (سلول های اپیتلیال تیموس مدولاری [mTECs] و سلول‌های اپیتلیال تیموس قشری [cTECs]) است. سلول‌های میوئید و عصبی غدد درون ریز؛ سلول‌های بینابینی تیموس؛ سلول‌های اندوتلیال؛ و زیرگروه‌های خونساز مانند سلول‌های دندریتیک، سلول‌های B و ماکروفاژها است. لازم به ذکر است شکست در مشخصات اپیتلیال تیموس در طول رشد منجر به زایی مادرزادی تیموس می‌شود و منجر به نقص شدید ایمنی و خودایمنی ترکیبی می‌شود.

شناسایی سلول‌های بنیادی تیموسی

با این حال، این یافته‌ها که امروز در Developmental Cell منتشر شد، برای اولین بار وجود سلول‌های بنیادی خودبازسازی را تیموس نشان دادند که باعث ایجاد سلول‌های اپیتلیال تیموس می‌شود و به تیموسیت‌ها دستور می‌دهد تا به سلول‌های T تبدیل شوند. این یافته‌ها نشان می‌دهد که تیموس نقش مهم و احیاکننده‌ای را فراتر از دوران کودکی ایفا می‌کند که می‌توان از آن برای تقویت سیستم ایمنی استفاده کرد. محققان در جریان آزمایشات خود، این سلول‌های بنیادی را بر اساس بیان پروتئین‌های خاص در تیموس انسان بررسی کردند. آنها در دو مکان در تیموس، زیر کپسول اندام یا لایه بیرونی و اطراف رگ‌های خونی در بصل النخاع( قسمت مرکزی) حفره‌های حاوی سلول‌های بنیادی (مناطقی که سلول‌های بنیادی در آنها جمع شده اند) را شناسایی کردند.

عملکرد سلول‌های بنیادی پلی کراتین

محققان در این مطالعه نشان دادند که سلول‌های بنیادی تیموس با تولید پروتئین‌های ماتریکس خارج سلولی، که به عنوان سیستم حمایت کننده خود عمل می‌کند، به محیط کمک می‌کنند. با استفاده از تکنیک‌های پیشرفته برای نقشه‌برداری بیان ژن در تک سلولی و بخش‌های بافتی، آنها دریافتند که این سلول‌های بنیادی که سلول‌های پلی‌کراتین نام دارند، زیرا ژن‌های مختلفی را بیان می‌کنند که به آنها اجازه می‌دهد تا انواع سلولی را ایجاد کنند که قبلاً در نظر گرفته نشده بود. این سلول‌ها دارای یک منشأ مشترک هستند. آنها همچنین می‌توانند به سلول‌های اپیتلیال، عضلانی و عصبی غدد درون ریز تبدیل شوند که اهمیت تیموس را در تنظیم هورمونی برجسته می‌کند.

قابلیت ترمیمی تیموس و سلول‌های بنیادی پلی کراتین

محققان سلول‌های بنیادی پلی کراتین را در یک ظرف جدا کردند و توانستند نشان دهند که سلول‌های بنیادی تیموس را می توان به طور گسترده گسترش داد. آنها نشان دادند که تمام سلول‌های پیچیده در اپیتلیوم تیموس را می‌توان از یک سلول بنیادی تولید کرد که پتانسیل بازسازی قابل توجه و در عین حال استفاده نشده را برجسته می‌کند.روبرتا راگازینی، دانشیار تحقیقات فوق دکتری در کریک و یو سی ال، و نویسنده اول، گفت: "این متناقض است که سلول‌های بنیادی در تیموس - اندامی که با افزایش سن کاهش می‌یابد - درست به اندازه سلول‌های پوست بازسازی می شوند. - عضوی که هر سه هفته یک بار جایگزین خود می‌شود. این واقعیت که سلول‌های بنیادی باعث ایجاد انواع مختلف سلولی می‌شوند، به عملکردهای اساسی تر تیموس در بزرگسالی اشاره دارد. مشخص است که فعالیت تیموس در بزرگسالان به شدت تنظیم می‌شود، و حمایت ایمنی کافی برای مبارزه با عفونت‌ها را فراهم می‌کند اما در حد حمله به سلول‌های بدن بیش از حد نیست.

یافته‌های حاصل از این مطالعه

با این حال، در برخی از افراد، تیموس به درستی کار نمی‌کند یا سیستم ایمنی بدن آنها ظرفیت خود را کاهش داده است. بنابراین یافته‌های آنها نشان می‌دهد که در این موارد تحریک سلول‌های بنیادی برای رشد مجدد تیموس و جوان سازی سیستم ایمنی آنها می‌تواند مفید باشد. پائولا بونفانتی، رهبر گروه ارشد آزمایشگاه زیست شناسی سلول‌های بنیادی اپیتلیال و پزشکی بازساختی در کریک، گفت: "این تحقیق یک تغییر اساسی در درک ما از اینکه چرا تیموس قادر به بازسازی است. پیامدهای بسیار مهمی برای روش های درمانی نوین دارد. زیرا تیموس برای تولید سلول‌های T بیشتر، جهت کمک به سیستم ایمنی بدن به واکسیناسیون در افراد مسن یا بهبود پاسخ ایمنی به سرطان نقش اساسی دارد.

محققان در مرحله بعد خواص سلول‌های بنیادی تیموس را در طول زندگی و نحوه دستکاری آنها برای درمان های بالقوه مطالعه خواهند کرد.

پایان مطلب/.