اكتشف العلماء البروتين الطبيعي الذي يحبس البكتيريا الضارة ويقتلها

يلعب البروتين المسمى intelectin-2 دورًا مهمًا آخر من خلال تعزيز الطبقة المخاطية الواقية التي تبطن الجهاز الهضمي.

تحتوي البطانات المخاطية للجسم على مجموعة من الجزيئات الواقية التي تساعد على منع الميكروبات من التسبب في الالتهاب أو العدوى. إحدى المجموعات المهمة من هؤلاء المدافعين هي الليكتينات، التي تحدد الميكروبات والخلايا الأخرى عن طريق الارتباط بالسكريات الموجودة على أسطحها.

مع أفاد الباحثون أن لكتين واحد يمكن أن يعمل ضد العديد من أنواع البكتيريا في الجهاز الهضمي (GI). يلتصق البروتين، المسمى intelectin-2، بالسكريات الموجودة على الأغشية البكتيرية، مما يساعد على احتجاز الميكروبات وإبطاء نموها. كما أنه يربط مكونات المخاط معًا، وهي خطوة يمكن أن تعزز حاجز المخاط.

تقول لورا كيسلينج، أستاذة الكيمياء في نوفارتيس في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والمؤلفة الرئيسية للدراسة: “الأمر اللافت للنظر هو أن إنتليكتين-2 يعمل بطريقتين متكاملتين. فهو يساعد على استقرار الطبقة المخاطية، وإذا تم اختراق هذا الحاجز، فيمكنه تحييد أو كبح البكتيريا التي تبدأ في الهروب بشكل مباشر”.

ونظرًا لأن الإنتليكتين-2 يبدو أنه يعمل على نطاق واسع ضد بكتيريا الأمعاء، يقول الباحثون إنه يمكن تطويره ليصبح نهجًا علاجيًا. يقترحون أيضًا أنه يمكن استخدامه لتعزيز حاجز المخاط في حالات مثل مرض التهاب الأمعاء.

أماندا دوجان، عالمة أبحاث سابقة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وديبسينج سيانجتان الحاصلين على درجة الدكتوراه 24 هما المؤلفان الرئيسيان لهذه الورقة، التي نُشرت مؤخرًا في مجلة اتصالات الطبيعة.

بروتين متعدد الوظائف

تشير الأدلة الحالية إلى أن الجينوم البشري يشفر أكثر من 200 ليكتين، وهي بروتينات مرتبطة بالكربوهيدرات تلعب مجموعة متنوعة من الأدوار في الجهاز المناعي وفي التواصل بين الخلايا. أصبح مختبر كيسلينج، الذي كان يستكشف تفاعلات الليكتين والكربوهيدرات، مهتمًا مؤخرًا بعائلة من الليكتينات تسمى الإنتليكتينات. في البشر، تضم هذه العائلة اثنين من اللاكتينات، intelectin-1 وintelectin-2.

يمتلك هذان البروتينان بنية متشابهة جدًا، ولكن يتميز بروتين intelectin-1 بأنه يرتبط فقط بالكربوهيدرات الموجودة في البكتيريا والميكروبات الأخرى. منذ حوالي 10 سنوات، تمكنت كيسلينج وزملاؤها من اكتشاف بنية intelectin-1، لكن وظائفه لا تزال غير مفهومة بشكل كامل.

في ذلك الوقت، افترض العلماء أن إنتليكتين-2 قد يلعب دورًا في الدفاع المناعي، لكن لم يكن هناك الكثير من الدراسات لدعم هذه الفكرة. بدأ دوغان، الذي كان آنذاك باحثًا في مرحلة ما بعد الدكتوراه في مختبر كيسلينغ، في معرفة المزيد عن الإنتليكتين-2.

الربط بين المخاط والميكروبات

في البشر، يتم إنتاج الإنتليكتين-2 بمستويات ثابتة بواسطة خلايا بانيث في الأمعاء الدقيقة، ولكن في الفئران، يبدو أن تعبيره من الخلايا الكأسية المنتجة للمخاط ينجم عن الالتهاب وأنواع معينة من العدوى الطفيلية.

وفي الدراسة الجديدة، وجد الباحثون أن كلا من الإنسان والفأر intelectin-2 يرتبطان بجزيء سكر يسمى الجالاكتوز. يوجد هذا السكر عادة في جزيئات تسمى الميوسين التي تشكل المخاط. ووجد الباحثون أنه عندما يرتبط الإنتليكتين-2 بهذه الميوسين، فإنه يساعد على تقوية الحاجز المخاطي.

ويوجد الجالاكتوز أيضًا في الكربوهيدرات المعروضة على أسطح بعض الخلايا البكتيرية. وأظهر الباحثون أن إنتليكتين-2 يمكن أن يرتبط بالميكروبات التي تعرض هذه السكريات، بما في ذلك العديد من مسببات الأمراض التي تسبب التهابات الجهاز الهضمي.

ووجد الباحثون أيضًا أنه بمرور الوقت، تتفكك هذه الميكروبات المحاصرة في النهاية، مما يشير إلى أن البروتين قادر على قتلها عن طريق تعطيل أغشية خلاياها. يبدو أن هذا النشاط المضاد للميكروبات يؤثر على مجموعة واسعة من البكتيريا، بما في ذلك بعض البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية التقليدية.

ويعتقد الباحثون أن هذه الوظائف المزدوجة تساعد على حماية بطانة الجهاز الهضمي من العدوى.

يقول كيسلينج: “يقوم إنتليكتين-2 أولاً بتعزيز الحاجز المخاطي نفسه، وبعد ذلك إذا تم اختراق هذا الحاجز، فيمكنه السيطرة على البكتيريا وتقييد نموها”.

مكافحة العدوى

في المرضى الذين يعانون من مرض التهاب الأمعاء، يمكن أن تصبح مستويات الإنتليكتين 2 مرتفعة أو منخفضة بشكل غير طبيعي. يمكن أن تساهم المستويات المنخفضة في تدهور الحاجز المخاطي، في حين أن المستويات المرتفعة يمكن أن تقتل الكثير من البكتيريا المفيدة التي تعيش عادة في الأمعاء. ويقول الباحثون إن إيجاد طرق لاستعادة المستويات الصحيحة من إنتليكتين-2 قد يكون مفيدًا لهؤلاء المرضى.

يقول كيسلينج: “تُظهر النتائج التي توصلنا إليها مدى أهمية تثبيت الحاجز المخاطي. وبالنظر إلى المستقبل، يمكننا أن نتخيل استغلال خصائص الليكتين لتصميم البروتينات التي تعزز تلك الطبقة الواقية بشكل فعال”.

لأن intelectin-2 يمكنه تحييد أو القضاء على مسببات الأمراض مثل المكورات العنقودية الذهبية و الكلبسيلة الرئويةوالتي غالبًا ما يصعب علاجها بالمضادات الحيوية، فمن المحتمل أن يتم تكييفها كعامل مضاد للميكروبات.

يقول كيسلينج: “إن تسخير الليكتينات البشرية كأدوات لمكافحة مقاومة مضادات الميكروبات يفتح استراتيجية جديدة بشكل أساسي تعتمد على دفاعاتنا المناعية الفطرية”. “إن الاستفادة من البروتينات التي يستخدمها الجسم بالفعل لحماية نفسه من مسببات الأمراض أمر مقنع واتجاه نتبعه.”

المرجع: “Intelectin-2 عبارة عن محاضرة واسعة النطاق مضادة للميكروبات” بقلم Amanda E. Dugan، Depsing Syangtan، Eric B. Nonecke، Rajeve، Amanda L. peiffer، Jenny J. Yao، Jessica Ille-Bunn، Dallis Sergio، Gleb Pishchany، كاثرين دينيزيل، هيرا فلاماكيس، سونهي باي، شيلا جونسون، تشاريسي إليس، سوم غوش، جيل دبليو ألتي، كارولين إي. بارنز، ميري كروبكيين، جيراردو كاركامو-أويارسي، كاثرينا ريبيك، رامنيك جيه. زافينز وبيفينز، ولورا إل. كيسلينج، 13 يناير 2026، اتصالات الطبيعة.
دوى: 10.1038/s41467-025-67099-4

تم تمويل البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة الصندوق المشترك للعلوم السكرية، والمعهد الوطني للحساسية والأمراض المعدية، والمعهد الوطني للعلوم الطبية العامة، والمؤسسة الوطنية للعلوم.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.