به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در یک مطالعه جدید، محققان مؤسسه ملی بهداشت (NIH) دریافتند که تغییر عملکرد سلول‌های B در کودکان مبتلا به اختلالات میتوکندریایی منجر به پاسخ آنتی بادی ضعیف‌تر و کمتر به عفونت‌های ویروسی می‌شود. این مطالعه که در نشریه Frontiers in Immunology منتشر شد توسط محققان موسسه ملی تحقیقات ژنوم انسانی (NHGRI) رهبری شد که فعالیت ژنی سلول‌های ایمنی را در کودکان مبتلا به اختلالات میتوکندری مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند و دریافتند که سلول‌های B که آنتی‌بادی‌هایی برای مبارزه با عفونت‌های ویروسی تولید می‌کنند، کمتر قادر به زنده ماندن از استرس سلولی هستند. دکتر الیزا گوردون لیپکین، دستیار پزشک تحقیقاتی در بخش متابولیسم، عفونت و ایمنی NHGRI و نویسنده اول این مقاله گفت: " کار ما یکی از اولین مثال‌ها برای مطالعه چگونگی تاثیر سلول‌های B در بیماری میتوکندریایی با نگاه کردن به بیماران انسانی است." میتوکندری‌ها اجزای مهم تقریباً هر سلول بدن هستند زیرا غذا و اکسیژن را به انرژی تبدیل می‌کنند. واریانت‌های مختلف ژنومی‌در بیش از 350 ژن با اختلالات میتوکندریایی با علائم متفاوت بسته به اینکه کدام سلول تحت تاثیر قرار گرفته است مرتبط است.

اختلالات میتوکندریایی

بیماری‌های میتوکندریایی(Mitochondrial diseases) حاصل اختلالات آنزیم‌ها یا کمپلکس‌های آنزیمی هستند که مستقیماً در ایجاد انرژی شیمیایی توسط فسفوریلاسیون اکسیداتیو شرکت می‌کنند. این موارد شامل کمپلکس پیرووات دهیدروژناز، چرخه اسید تری کربوکسیلیک، زنجیره تنفسی و آنزیم آدنوزین تری فسفات سنتاز می‌باشند. همپوشانی قابل توجهی در بین هر یک از این نقائص با توجه به یافته‌های بالینی، پاتوفیزیولوژی و ژنتیک وجود دارد، زیرا بعضی از پروتئین‌ها در بین چندین کمپلکس آنزیمی‌ مشترک بوده و متابولیت‌های تجمع یافته ممکن است بر روی سایر آنزیم‌ها اثر مهاری داشته باشند. توقف زنجیره تنفسی ناشی از کمبود اکسیژن، نقائص ژنتیکی یا مهارکننده‌ها باعث افزایش در نسبت نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید احیاء شده به اکسید شده می‌گردد که به نوبه خود آنزیم پیرووات دهیدروژناز و سایر آنزیم‌های متابولیسم واسطه‌ای از جمله چرخه اسید تری کربوکسیلیک را مهار می‌کند. نقایصی که مانع رسیدن آدنوزین تری فسفات به سلول می‌شوند. از هر 5000 نفر در سراسر جهان 1 نفر به اختلال میتوکندریایی مبتلا هستند. نمونه‌هایی از اختلالات میتوکندریایی سندرم لی است که در درجه اول سیستم عصبی را تحت تاثیر قرار می‌دهد و سندرم Kearns-Sayre که در درجه اول چشم و قلب را تحت تاثیر قرار می‌دهد. پیتر مک گوایر، محقق NHGRI، رئیس بخش متابولیسم، عفونت و ایمنی و نویسنده ارشد این مطالعه گفت: "  ما می‌خواستیم بفهمیم که سلول‌های ایمنی در این بیماران چگونه متفاوت است و چگونه بر پاسخ آن‌ها به عفونت‌ها تأثیر می‌گذارد.  برای کودکان مبتلا به اختلالات میتوکندریایی، عفونت‌ها می‌توانند تهدیدکننده زندگی باشند یا می‌توانند پیشرفت اختلال خود را بدتر کنند."

mir4485

در حالی که اختلالات میتوکندریایی بر اندام‌هایی مانند قلب، کبد و مغز تأثیر می‌گذارد، کمتر شناخته شده است که چگونه بر سیستم ایمنی بدن تأثیر می‌گذارد. محققان با استفاده از یک تکنیک ژنومی‌به نام توالی RNA تک سلولی که فعالیت ژن را در انواع مختلف سلول تجزیه و تحلیل می‌کند، سلول‌های ایمنی موجود در خون را مورد مطالعه قرار دادند. این سلول‌ها شامل انواع مختلفی از گلبول‌های سفید هستند که به بدن در مبارزه با عفونت‌ها کمک می‌کنند. در شرایط استرس زا، این سلول‌ها‌یک میکروRNA به نام mir4485 تولید می‌کنند. microRNA‌ها رشته‌های کوچکی از RNA هستند که به کنترل زمان و مکان روشن و خاموش شدن ژن‌ها کمک می‌کنند. mir4485 مسیرهای سلولی را کنترل می‌کند که به بقای سلول‌ها کمک می‌کند. دکتر مک گوایر می‌گوید: "ما فکر می‌کنیم که سلول‌های B در این بیماران زمانی که به سلول‌های پلاسما تبدیل می‌شوند و آنتی بادی تولید می‌کنند، تحت استرس سلولی قرار می‌گیرند و این سلول‌های B سپس با تولید microRNA برای مقابله با آن، سعی می‌کنند زنده بمانند. اما سلول‌های B به دلیل انرژی محدودشان بسیار شکننده هستند، بنابراین قادر به زنده ماندن در شرایط استرس زا نیستند. "

VirScan

محققان از تکنیکی به نام VirScan برای بررسی همه عفونت‌های ویروسی گذشته استفاده کردند، و ارزیابی کردند که سیستم ایمنی چقدر با این عفونت‌ها مبارزه می‌کند و اثرات سلول‌های B و پلاسما سل‌ها را بر تولید آنتی‌بادی مشاهده کردند. VirScanیک سیستم نمایش باکتریوفاژ قابل برنامه ریزی است که برای مشخصات آنتی بادی‌های سرم با استفاده از 56 پپتید اسید آمینه روی هم قرار گرفته است که در تمام ویروس‌های انسانی کاشی می شود. تفسیر داده‌های VirScan یا سنجش‌های مرتبط تا حد زیادی به دلیل سیگنال‌های مرتبط با واکنش متقابل آنتی‌بادی، دشوار است. با پاسخ آنتی بادی ضعیف‌تر، سیستم ایمنی در کودکان مبتلا به اختلالات میتوکندریایی کمتر قادر به تشخیص و خنثی کردن ویروس‌های مهاجم و پاک کردن عفونت‌ها است. محققان قصد دارند از نتایج این مطالعه برای هدایت درمان آینده بیماران مبتلا به اختلالات میتوکندریایی استفاده کنند و خاطرنشان می‌کنند که مطالعات ترجمه‌ای بیشتری در این حوزه تحقیقاتی مورد نیاز است.

پایان مطلب./