باكتری های روده، مكانیسم محافظتی بدن را در مقابل عفونت های ویروسی تقویت می كنند

باكتری های روده، مكانیسم محافظتی بدن را در مقابل عفونت های ویروسی تقویت می كنند شاه بلاگ: پژوهشگران ˮدانشگاه هارواردˮ در بررسی جدیدی، نقش باكتری های روده را در راه اندازی مكانیسم محافظتی بدن برای مقابله با عفونت های ویروسی نشان داده اند.


به گزارش شاه بلاگ به نقل از ایسنا و به نقل از وب سایت رسمی دانشگاه هاروارد، پژوهشگران "مدرسه پزشکی هاروارد" (HMS) برای اولین بار با بررسی روی موش ها نشان دادند که باکتری ساکن روده چگونه می توانند به محافظت در مقابل عفونت های ویروسی بپردازند. این پژوهش، گروهی از میکروب های روده و گونه های ویژه ای را نشان میدهد که سلول های ایمنی را ترغیب می کنند تا به انتشار "اینترفرون " (Interferon) نوع یک دافع ویروس بپردازند. همین طور پژوهش ها، مولکولی موسوم به "پلی ساکارید ای" (Polysaccharide A) را در غشای خارجی سلول شناسایی کرده اند که به واکنش ایمنی محافظ منجر می شود.
بگفته پژوهشگران، شاید این مولکول بتواند بنیانی برای ابداع داروهایی باشد که به تقویت بدن انسان در مقابل ویروس ها کمک می کنند. "دنیس کاسپر" (Dennis Kasper)، از پژوهشگران این پروژه اظهار داشت: باتوجه به نقش مهمی که اینترفرون ها در بیماری و سلامت بر عهده دارند، شناسایی یک مولکول باکتریایی که می تواند سیگنال دهی محافظتی اینترفرون را برانگیزد، روش جدید و امیدوارکننده ای برای ابداع یک ترکیب درمانی است که به تقویت ایمنی ضد ویروسی می پردازد و خطر عفونت های ویروسی را می کاهد.
در مقاله این پژوهش آمده است: بدن انسان مانند بدن پستانداران دیگر، سکونتگاه میلیاردها میکروب همچون باکتری ها، ویروس ها و قارچ ها است که در مجموع به "میکروبیوتای کومنسال" (commensal microbiota) شناخته می شوند. پژوهش های کنونی نشان می دهند که در بدن انسان علاوه بر سلول های خود او، سلول های باکتریایی وجود دارد که بیشتر آنها در لوله گوارشی ساکن هستند. بااینکه دانشمندان، اطلاعات کمی در مورد مکانیسم های مولکولی دارند که میکروب های کومنسال به وسیله آنها در تعامل با میزبان پستاندار قرار می گیرند اما پژوهش ها نشان می دهند که این مکانیسم ها، نقش مهمی در تعدیل سیستم های بیولوژیکی کلیدی در بدن بر عهده دارند.
یکی از مکانیسم هایی که میکروب ها بواسطه آنها می توانند به تعدیل کردن سیستم ایمنی بدن میزبان بپردازند، بوسیله تنظیم سیگنال دهی سیتوکین است. "اینترفرون های نوع یک" (IFN-Is)، خانواده ای از سیتوکین هایی با ساختار مشابه هستند که در واکنش بدن نسبت به عفونت های ویروسی نقش دارند. در ادامه این مقاله آمده است: اینترفرون های نوع یک، بواسطه القای یک حالت ضد ویروسی در سلول ها، القای مرگ سلولی موسوم به "آپوپتوز" (Apoptosis) در سلول های عفونی و تنظیم زیرمجموعه سلول های ایمنی برای واکنش ضد ویروسی، نقش مهمی در واکنش نشان دادن به بیشتر عفونت های ویروسی ایفا می کنند.
سیگنال دهی سطح پایین اینترفرون که محافظت ضد ویروسی را در غیاب عفونت فعال ارائه می دهد، مدت کوتاهی بعد از تولد در همه انسان ها وجود دارد اما مکان و نحوه رخ دادن سیگنال دهی، نامشخص مانده است. این پژوهش، توضیحی را برای این پدیده ارائه می کند و نشان میدهد که این واکنش محافظتی، از سلول های ایمنی برمی آید که در دیواره روده ساکن هستند. پژوهش نشان میدهد که "سلول های دندریتیک" (Dendritic cells) هنگام برانگیخته شدن توسط مولکول های پلی ساکارید ای، اینترفرون های محافظی را منتشر می کنند که روی سطح بیرونی یکی از باکتری های روده موسوم به "باکتروئیدس فراژیلیس" (Bacteroides fragilis) ساکن هستند.
پژوهشگران در آزمایش هایی که روی سلول ها و همین طور موش های آلوده به ویروس انجام دادند، دریافتند که باکتروئیدس فراژیلیس که در لوله گوارشی انسان ساکن است، سیگنال دهی را به صورت موثر آغاز می کند تا سلول های ایمنی روده ترغیب شوند که "اینترفرون ب" (IFN-ß) را منتشر کنند. اینترفرون ب، ترکیب شیمیایی مهمی است که با ترغیب سلول ها به خودتخریبی و تحریک سلول های ایمنی دیگر برای حمله به ویروس، واکنش ضد ویروسی به وجود می آورد.
پژوهش ها نشان می دهند که مولکول باکتریایی، مسیر سیگنال دهی ایمنی را تحریک می کند که قسمتی از سیستم ایمنی ذاتی است. آزمایش های کاسپر و گروهش نشان میدهد هنگامی که مولکول سطح باکتروئیدس فراژیلیس بواسطه گیرنده های "TLR-4" خود با سلول های ایمنی روده در تعامل قرار می گیرد تا اینترفرون ب منتشر شود، مسیر سیگنال دهی را باز می کند. هنگامی که پروتئین های روی سطح سلول های ایمنی، الگوهای مولکولی خاصی را روی سطح چندین ارگانیسم عفونی تشخیص می دهند، این مسیر به صورت موثر فعال می شود.
از آنجائیکه سطح سلول باکتریایی که به بروز واکنش ایمنی منجر می شود، به باکتروئیدس فراژیلیس منحصر نیست و در چندین باکتری دیگر روده از خانواده مشابه نیز وجود دارد، پژوهشگران به بررسی سیگنال دهی ایمنی مشابه در گونه های باکتریایی دیگری پرداختند که حامل این مولکول هستند. آزمایش هایی که روی موش ها انجام شد، نشان داد که غشای حامل این مولکول که در چندین گونه باکتری دیگر نیز یافت می شود، می تواند سیگنال دهی مشابه را با موفقیت انجام دهد. یافته های این پژوهش نشان می دهند که برانگیختن اینترفرون ب بواسطه سیگنال دهی TLR-4، به باکتروئیدس فراژیلیس محدود نمی گردد، بلکه یک عملکرد مشترک میان همه طبقه مولکول های میکروبی است.
پژوهشگران برای تشخیص این که آیا باکتروئیدس فراژیلیس می تواند از حیوانات در مقابل عفونت محافظت کند یا خیر، دو گروه از موش ها را آزمایش کردند. یک گروه از موش ها با آنتی بیوتیک ها درمان شدند تا میکروبیوتای روده آنها تخلیه شود اما میکروبیوتای سالم روده در موش های گروه دوم حفظ شد. هر دو گروه، در معرض ویروس موسوم به (VSV) قرار گرفتند که حدودا همه پستانداران را آلوده می کند. بررسی ها نشان داد موش هایی که میکروبیوتای روده آنها تخلیه شده بود، بیشتر در معرض مبتلاشدن به ویروس قرار داشتند و بعد از ابتلا، بیماری شدیدتری در آنها ظاهر شد.
نتایج این پژوهش، نقش میکروب های روده را در برانگیختن سیگنال دهی اینترفرون ب و همین طور در تقویت مقاومت طبیعی نسبت به عفونت ویروسی نشان میدهد. نکته جالب اینجا است که هیچ تفاوتی میان موش های فاقد گیرنده های اینترفرون ب، صرف نظر از این که میکروبیوتای روده آنها تخلیه شده است یا خیر وجود ندارد. بررسی ها نشان می دهند که میکروبیوتای کومنسال، اثرات محافظتی خودرا بواسطه سیگنال دهی اینترفرون ب اعمال می کند.
پژوهشگران جهت بررسی این مساله که آیا مولکول روی سطح باکتروئیدس فراژیلیس که به راه اندازی سیگنال دهی اینترفرون در سلول ها منجر می شود، می تواند نحوه واکنش حیوانات نسبت به عفونت ویروسی راب تعدیل کند یا خیر، شکل اصلاح شده ای از یک مولکول را در آب شرب موش هایی ریختند که میکروبیوتای روده آنها تخلیه شده بود. هنگامی که موش ها چند روز بعد در معرض ویروس VSV قرار گرفتند، گروهی که تحت درمان با این مولکول بودند، بطور قابل توجهی عفونت های خفیف تری داشتند و میزان بقای آنها با موش های دارای میکروبیوتای سالم روده و سیستم دفاعی سالم، تفاوتی نداشت.
در مقاله این پژوهش آمده است: ما با بهره گیری از میکروبیوتای کومنسال و تنظیم "اینترفرون نوع یک"، مکانیسم جدیدی از اصلاح سیستم ایمنی را توصیف کرده ایم. ما توانستیم مکانیسمی را شناسایی نماییم که انواع خاصی از باکتری کومنسال بواسطه آن می توانند این واکنش را تنظیم کنند.
پژوهشگران باور دارند که تامین این مولکول میکروبی کومنسال، برای بازیابی اثر محافظتی کل میکروبیوتا در حیواناتی که میکروبیوتایروده آنها تخلیه شده، کافی است. این بررسی ها نشان می دهند که نه فقط برانگیختن اینترفرون ب برای محافظت در مقابل VSV لازم است، بلکه درمان با مولکول میکروبی کومنسال که اینترفرون ب را برمی انگیزد نیز می تواند برای بازیابی اثرات محافظتی کل میکروبیوتا در این مدل حیوانی کافی باشد. استفاده از این مولکول می تواند به ارائه روش های درمانی جدیدی کمک نماید که واکنش اینترفرون نوع یک را تقویت می کنند و امکان بروز عوارض جانبی را نیز کاهش می دهند
این پژوهش، در مجله "Cell" به چاپ رسید.




منبع:

1399/09/06
19:28:29
5.0 / 5
416
تگهای خبر: پژوهش , دانش , سایت , سیستم
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۱ بعلاوه ۴
شاهبلاگ

شاه بلاگ

وبلاگ عمومی

shahblog.ir - حقوق سایت شاه بلاگ محفوظ است