اسفنکتر اودی (Oddi) در اتصال نابهجای مجاری پانکراتیکوبیلیاری (PBM) قادر به کنترل جریان شیرهی پانکراس و صفرا نمیباشد و این رخداد منجر به رفلاکس دوطرفهی شیرهی پانکراس و صفرا شده و درنتیجه التهاب مزمن، افزایش ضخامت، فیبروز و متاپلازی دیوارهی مجرای صفراوی مشترک (CBD) را ایجادمیکند. این تغییرات پاتوفیزیولوژیک با اختلال در سد اپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک در ارتباط است. این فرضیه ارائهشده که تنظیم بیان پروتئینهای مرتبط با اتصال محکم (Tight Junction) در مجرای صفراوی مشترک، ممکناست در PBM دچار اختلال شود. هدف ازاین مقاله، بیان پروتئینهای مرتبط با اتصال محکم در اپیتلیوم مجرای صفراوی مشترک در اطفال مبتلا به PBM میباشد.
اتصال نابهجای پانکراتوبیلیاری در اطفال(PBM) یک ناهنجاری مادرزادی نادر است که دراین بیماری، مجاری صفراوی و پانکراتیک اصلی خارج از دیوارهی دوازدهه بهیکدیگر متصلشده و یک کانال مشترک طولانی را تشکیل میدهند.
اسفنکتر اودی (Oddi) در PBM نمیتواند جریان شیرهی پانکراس و صفرا را کنترلکند که منجر به رفلاکس دوطرفهی شیرهی پانکراس و صفرا میشود. برگشت شیرهی پانکراس باعث مخلوطشدن آن با صفرا ازجمله فسفولیپازA2 و تریپسین میگردد که پانکراتین متعدد را در مجرای صفراوی فعالکرده و منجر به التهاب مزمن دیوارهی مجرای صفراوی میشود. التهاب مزمن مجرای صفراوی درنهایت سد اپیتلیالی را تخریبمیکند و باعث افزایش بیان آنتیژن هستهای سلول درحال تکثیر(p53, (PCNA و K-ras در سلولهای اپیتلیال صفراوی گشته و ایجاد تحول بهسوی بدخیمیمینماید.
آگاهی اندکی دربارهی چگونگی تخریب سداپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک در بیماران مبتلا به PBM وجود دارد. درک مولکولی این روند ممکناست برای ایجاد مارکرهای تشخیصی برای شناسایی زودهنگام عوارض مرتبط با PBM ازجمله سرطان و همچنین تشخیص پروتئینها و مسیرهای هشداردهنده، اهداف مناسبی برای درمان باشند.
اتصالات محکم، مناطق نفوذ انتخابی هستند. غشای سلولهای مجاور دراین مناطق در تماس نزدیک با یکدیگر قراردارند و یک سد تقریباً غیرقابلنفوذ برای مایعات را تشکیلداده و قطبیت سلول را حفظ میکنند. این اتصالات بهوسیلهی کمپلکسهای پروتئینی ناهمگون حاوی پروتئینهای متعدد ازجمله اکلودین، سینگولین، سیمپلکین، مولکولهای چسبندگی جانکشنال و اعضای خانوادههای پروتئینی کلادین و زونولا کلودنس (ZO) شکل میگیرند. یکپارچگی سداپیتلیالی در مجرای صفراوی مشترک، به اتصالات محکم بین سلولهای اپیتلیالی مجرای صفراوی بستگی دارد و سداپیتلیالی را تشکیلمیدهند که مانع ورود مواد توکسیک، عوامل التهابی و میکروارگانیسمهای بیماریزا به مجرای صفراوی میشود. اکلودین (Occludin) مخصوص اتصالات محکم است و فسفوریلاسیون آن به اطمینان از موقعیت صحیح کمپلکسهای اتصال فانکشنال کمکمیکند. بنابراین، اکلودین برای حفظ نفوذپذیری بینسلولی و مقاومت ترانساپیتلیال حیاتی است. هریک از کلادینهای (Claudins) مختلف در اتصالات محکم، یون خاصی را از این سداپیتلیالی عبور میدهند. ترکیب کلادین در اتصالات محکم در بافتهای مختلف متفاوت است. برای مثال، کلادینـ1 برای حفظ سد موکوسیگاسترواینتستینال اهمیت دارد. اکلودین و کلادین ـ1 در سداپیتلیالی صفراوی در انسانها نقشی کلیدی ایفا میکنند و بهطور اولیه در مجرای صفراوی و کانالیکولهای صفراوی قراردارند.
اختلال در سداپیتلیالی در PBM ممکناست با اختلال در تنظیم اتصال محکم در ارتباط باشد. آزمایشها با سیستم مدل کشت سلولی کلاژنیت مرتبط با IgG4 که مطابق با ایدهی ذکرشده هستند، موجب اختلال عملکرد سد سلول اپیتلیالی صفراوی میشود. علاوهبراین، آزمایشها نشانداد که اختلال در عملکرد اتصال محکم و ترشح ترکیبات صفراوی که درنتیجهی آن رخمیدهد، ممکناست کلستاز در سیروز صفراوی اولیه را تشدید کند.
دراین آزمایش، ۹روز پساز القای کلستاز خارج کبدی، سطح ZO-1 بتدریج تا ۳برابر سطح کنترل افزایش یافت. سطح اکلودین درعرض ۲روز کاهشیافت اما بتدریج پساز ۹روز به سطح کنترل بازگشت. میزان رونویسی mRNA اکلودین در کبد رتها ۶ساعت پساز بستن مجرای صفراوی مشترک افزایشیافت. این بررسیها نشانمیدهند که اختلالات مجرای صفراوی با تغییر بیان پروتئینهای مرتبط با اتصالات محکم در ارتباط هستند که احتمال تغییر بیان پروتئینهای مرتبط با اتصالات محکم در PBM را افزایش میدهد.
برای بررسی اینکه آیا PBM سدسلول اپیتلیالی را مختل میکند و شناسایی مسیرهای مولکولی احتمالی دخیل، محققان سطح چندین پروتئین مرتبط با اتصال محکم را در نمونههای بافت مجرای صفراوی مشترک بهدستآمده از کودکان مبتلا به PBM اندازهگیری کرده و بر اکلودین، کلادینـ1 و کیناز زنجیرهی سبک میوزین (MLCK) که نشانداده شدهاست عملکرد سداپیتلیالی را تخریب میکنند، متمرکزشدند. نتایج بهدستآمده زمینهای برای پژوهشهای آینده برای درک علت اختلال سداپیتلیالی را فراهممیکند.
ایمونوهیستوشیمی پروتئینهای مرتبط با اتصال محکم:
سلولهایاپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک، ظاهر استوانهای دارند و کلادینـ1 بهطور اولیه روی غشای سلولهای اپیتلیالی بیانشده و به میزان کمتری در سیتوپلاسم و هسته یافتمیشود (شکل۱). MQS برای کلادینـ1 در سلولهای اپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک ۲۳/۵۹ ± ۶۳/۴۴ برای بیماران مبتلا به PBM و ۷/۸۴ ± ۴۶/۱۰ برای گروه کنترل بود (0.0384=P).اکلودین به میزان متوسط روی غشای سلولهای اپیتلیال و بهمقدار ناچیز در سیتوپلاسم و هسته بیان شد (شکل۲). MQS برای اکلودین در سلولهای اپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک ۱۳/۸۲ ± ۴۴/۱۱ برای بیماران مبتلا به PBM و ۹/۵۸ ± ۱۱/۳۰ برای گروه کنترل بود (0.034=P).
در اینجا نشاندادیم که بیان اکلودین و کلادینـ1 که پروتئینهای مرتبط با اتصال محکم هستند، در سلولهای اپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک بیماران مبتلا به PBM افزایش مییابد که نخستین سرنخ مولکولی را ارائه میدهد که ممکناست به توضیح اینکه چگونه این ناهنجاری آناتومیک به اختلال سداپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک منجر میشود، کمککند و علاوهبرآن بیانMLCK که ممکناست در اختلال سداپیتلیالی در PBM دخیل باشد، در سلولهای اپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک بیماران مبتلا به PBM افزایشیافت.
در PBM، تماس مزمن شیرهی پانکراتیک بازگشته با بافت اپیتلیال مجرای صفراوی مشترک موجب التهاب مزمن، افزایش ضخامت، فیبروز و متاپلازی دیوارهی مجرای صفراوی مشترک میشود. فیبروز باعث تخلیهی غیریکنواخت صفرا و همچنین افزایش فشار و اتساع درون مجرای صفراوی مشترک میشود. این تغییرات پاتوفیزیولوژیک با اختلال اتصالات محکم در اختلالات مجرای صفراوی و کلستاز مرتبط شدهاست که نشاندهندهی پاتولوژی مشابه اتساع کیستیک مجرای صفراوی مشترک موجود درتمام بیماران ما میباشد. دریک مدل کلستاز در موشها، شدت تغییرات در مرفولوژی و نفوذپذیری اپیتلیال در مجرای صفراوی مشترک، با اختلال در یکپارچگی جانکشنال در ارتباط بود. بستن مجرای صفراوی مشترک در موشهای آزمایشگاهی موجب انتشار مجدد اکلودین شد. همین شیوه بدونتأثیر بر میزان تکثیر mRNA کلادین ـ1 یا کلادین ـ2، میزان رونویسی mRNA اکلودین را نیز افزایشداد. این نتایج نشانمیدهد که کلستاز، بیان و انتشار پروتئینهای مرتبط با اتصال محکم را تحتتأثیر قرارمیدهد که ممکناست به توضیح نتایج ما در PBM،کمککند. بهطور همزمان، افزایش کلادینـ1 مشاهده شده در سلولهای اپیتلیالی مجرای صفراوی مشترک بیماران مبتلا به PBM نشانمیدهد که کلستاز بهتنهایی ممکناست تمام نتایج ما را توضیح ندهد. افزایش پروتئینهای اکلودین و کلادین ـ1 مرتبط با اتصالات محکم اساساً به رفلاکس شیرهی پانکراس به درون مجرای صفراوی مشترک و کلستاز در PBM نسبت داده میشود. این افزایش ممکناست نشاندهندهی یک پاسخ تطابقی برای حفظ عملکرد سداپیتلیالی باشد.
افزایش اکلودین و کلادینـ1 در بیماران مبتلا به PBM که با بیان MLCK مرتبط است و میزان MLCK درمقایسه با بافتهای کنترل، به میزان قابلتوجهی در بافتهای بیماران بالاتر میباشد. این نتایج در تناسب با آزمایشهای پیشین است که افزایش بیان MLCK را مجرای صفراوی مشترک بیماران مبتلا به PBM نشانمیدهد. این نتایج، محققان را ترغیب به این فرض نمود که اختلال در تنظیم MLCK ممکناست با نقص سداپیتلیالی در مجرای صفراوی مشترک بیماران مبتلا به PBM مرتبط باشد. بااینوجود نیاز به تحقیقات بیشتری دراین زمینه میباشد.
افزایش بیان MLCK ممکناست سداپیتلیالی را ازطریق چندین عملکرد احتمالی تضعیفکند. این امر ممکناست به افزایش فسفوریلاسیون میوزین بهصورت تغییرات انقباض اپیتلیالی بیانجامد که نشان داده شدهاست نفوذپذیری مخاطی را افزایشمیدهد. در اختلالات اپیتلیالی رودهی ناشیاز التهاب یا اندوتوکسین، تغییر بیان MLCK ممکناست میزان بیان پروتئینهای مرتبط با اتصالات محکم را تغییردهد. MLCK در فرآیندهایی که به سداپیتلیالی مجرای صفراوی آسیبمیزنند، حداقل در تخریب اتصال محکم ناشیاز لیپوپلیساکارید یا H2O2 دخیل است که این آسیب با مهارکنندهی اختصاصیMLCK بهنام ML-7 متوقفمیشود. آسیب استرس اکسیداتیو که نشانداده شدهاست فعالیت MLCK را افزایشمیدهد نیز در بیماران مبتلا به PBM وجود دارد.
محدودیتها:
این بررسی چندین محدودیت دارد:
۱.باتوجه به گذشتهنگر و مشاهدهای بودن این بررسی، احتمال وجود خطا در انتخاب وجود دارد.
۲. برخیاز اعضای گروه کنترل نوزاد بودند. بافتهای نوزادان خاص هستند و با بافتهای اشخاص سالخوردهتر متفاوت میباشند و این موضوع نیز به خطا در انتخاب کمک میکند.
۳. حجم نمونه اندک است و آزمایش مدلهای حیوانی و ارزیابیهای آیندهنگر بیشتری مورد نیاز میباشد.
