الساعة المناعية، كيف يعزز ضوء النهار من فعالية الجهاز المناعي

أظهرت دراسة حديثة أجراها باحثون من جامعة أوكلاند أن الجهاز المناعي يعمل بكفاءة أعلى خلال ساعات النهار، ووفقًا للدراسة التي نُشرت على موقع "Earth"، فإن الخلايا المتعادلة، وهي نوع من خلايا الدم البيضاء الأكثر شيوعًا، تمتلك ساعة داخلية تستجيب لضوء النهار، مما يعزز من قدرتها على مكافحة العدوى.

اكتشاف الساعة المناعية

لتحليل تأثير الضوء على المناعة، استخدم العلماء سمك الزرد، وهو نوع من الأسماك الصغيرة التي تعيش في المياه العذبة وتتميز بجيناتها المشابهة لجينات البشر، كما أن أجسامها الشفافة تتيح للباحثين مراقبة الخلايا المناعية حية تحت المجهر دون الحاجة لإجراء عمليات جراحية.

خلال التجربة، تم تعريض أسماك الزرد للعدوى مع تغيير ظروف الإضاءة، وتمت مراقبة نشاط الخلايا المتعادلة بدقة. أظهرت النتائج أن هذه الخلايا كانت أكثر نشاطًا وكفاءة خلال النهار.

الخلايا المناعية وساعتها البيولوجية

أظهرت الدراسة أن الخلايا المتعادلة لا تستجيب فقط للإشارات الخارجية، بل تحتوي أيضًا على ساعة بيولوجية خاصة بها، يتم التحكم فيها بواسطة جين رئيسي يُعرف باسم per2، وهذا الجين يستشعر ضوء النهار ويقوم بتنشيط برنامج يساهم في قتل البكتيريا داخل الخلايا.

عندما قام العلماء بإزالة أو تعطيل بروتين per2 في سمك الزرد، تراجعت الاستجابة المناعية حتى خلال النهار، مما أدى إلى فشل العدلات في السيطرة على العدوى وارتفاع معدلات بقاء البكتيريا.

عند استعادة الضوء، تم تنشيط بروتين per2 مرة أخرى، مما أدى إلى تحسين قدرة الخلايا على تصفية البكتيريا واستعادة نشاط العدلات.

جينات ضوء النهار ودورها في المناعة

لم يكن بروتين per2 هو العنصر الوحيد في هذه المعادلة، بل كان هناك أيضًا دور للأكسجين التفاعلي (ROS)، الذي يستخدم لتفكيك البكتيريا الغازية، ويعتمد إنتاج هذه الجزيئات السامة على جين آخر يُعرف باسم hmgb1a، ووقد اكتشف الباحثون أن تنشيط جين per2 يحفز التعبير عن hmgb1a، مما يزيد من إنتاج الأكسجين التفاعلي ويعزز قدرة الخلايا على قتل البكتيريا.

تأثير ضوء النهار على فعالية الجهاز المناعي

بينما يعمل بروتين per2 كمسرع، يلعب بروتين آخر يُعرف باسم Cry1a دور المكبح، ويُعرف أن Cry1a يثبط نشاط الساعة البيولوجية، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة العدلات في الجهاز المناعي.

استطاعت الفئران وسمك الزرد، عند استخدام بروتين Cry1a غير النشط، مقاومة العدوى بشكل أكثر فعالية. غياب بروتين Cry1a سمح لبروتيني per2 وhmgb1a بالبقاء نشطين لفترة أطول، مما حافظ على مستويات عالية من الأكسجين التفاعلي.

تطبيقات مستقبلية للنتائج

يمكن أن تؤدي نتائج هذه الدراسة إلى تغيير طرق علاج العدوى، وعلى سبيل المثال، قد تساعد الأدوية التي تستهدف آلية الساعة البيولوجية الأشخاص الذين يعانون من ضعف في جهاز المناعة، ويمكن توقيت هذه العلاجات مع التعرض لضوء النهار لتعزيز فعاليتها.

كما يمكن أن يستفيد العاملون في نوبات ليلية أو الذين يعانون من إرهاق السفر، حيث قد يُضعف اضطراب دورات الضوء لديهم الاستجابات المناعية، ويمكن أن تعيد العلاجات الضوئية أو الأدوية التي تحاكي تنشيط بروتين per2 التوازن المفقود في جهاز المناعة.