به گزارش پایگاه اصلاع رسانی بنیان، سپسیس یک بیماری خطرناک و مرگبار است که بر اثر واکنش شدید سیستم ایمنی بدن در برابر عفونت ایجاد می‌شود. سیستم ایمنی بدن، ما را در برابر بسیاری از بیماری‌ها و عفونت‌ها محافظت می‌کند. اما این امکان هم هست که در پاسخ به یک عفونت، بیش از حد فعال شود. بر اساس آمار معتبر مراکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌ها (CDC) هر ساله حدود ۷/۱ میلیون مورد ابتلا به سپسیس وجود دارد. علاوه بر این این نوع عفونت هر سال جان حدود ۲۷۰۰۰۰ نفر را در ایالات متحده می‌گیرد. به تازگی در یک مطالعه اخیر منتشر شده در مجله علوم زیست پزشکی، محققان بررسی کردند که آیا اگزوزوم‌های مشتق شده‌ از ماکروفاژ M2 (M2-Exos) می‌توانند از آسیب ناشی از التهاب در طول آسیب ریه حاد مرتبط با سپسیس (ALI) با تعدیل رفتارهای نوتروفیل پلی مورفونکلئر غیر طبیعی (PMN) جلوگیری کنند یا خیر. به گفته این مطالعه جذب PMN و تولید تله خارج سلولی نوتروفیل (NET) در طول سپسیس می‌تواند باعث اختلال عملکرد اندام و ALI شود.

در طول سپسیس چه اتفاقی می‌افتد؟

لکوسیت‌های پلی مورفونوکلئر (PMNs)  نوعی گلبول سفید (WBC) است که شامل نوتروفیل‌ها، ائوزینوفیل‌ها، بازوفیل‌ها و ماست سل‌ها می شود. در واقع PMN‌ها سلول‌های ایمنی ذاتی اولیه هستند که زیرگروهی از لکوسیت‌ها بوده که از بدن در برابر ارگانیسم‌های عفونی محافظت می‌کنند. PMN‌ها به عنوان گرانولوسیت نیز شناخته می‌شوند. آن‌ها نقش اصلی را در سیستم ایمنی ذاتی دارند. در شرایط عادی، شایع ترین PMN، تا حد زیادی، نوتروفیل است. نوتروفیل‌ها بیشترین مقدار سلول‌های خونی تولید شده توسط مغز استخوان را تشکیل می‌دهند و اولین خط دفاعی در محافظت از بدن در برابر عفونت هستند. PMN ‌ها مسئول آسیب بافت هستند، بنابراین آن‌ها را به اهداف درمانی جذاب تبدیل می‌کند. در حال حاضر، هیچ درمانی وجود ندارد که از آسیب بافتی ناشی از PMN جلوگیری یا معکوس کند، بدون اینکه بر ظرفیت آن‌ها برای تنظیم تهاجم میکروبی تأثیر بگذارد. ماکروفاژها واسطه‌های مهمی در تأثیرگذاری بر نتیجه پاسخ التهابی هستند. این باعث افزایش علاقه محققان به درک تعامل بین PMN و ماکروفاژها شده ‌است.

در مورد مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان تاثیر M2-Exos بر روی PMNها را در طول ALI مربوط به سپسیس با استفاده ‌از  یک مدل موشی بستن و سوراخ کردن سکوم (CLP) و آزمایش‌های کشت مشترک آزمایشگاهی ارزیابی کردند. مدل CLP شامل سوراخ شدن سکوم است که اجازه می‌دهد مواد مدفوع به داخل حفره صفاقی آزاد شود تا یک پاسخ ایمنی تشدید شده ناشی از عفونت چند میکروبی ایجاد شود. این مدل شرایط انسانی را که از نظر بالینی مرتبط است برآورده می‌کند. یک مدل موش CLP برای تولید سپسیس استفاده شد، به دنبال آن M2-Exos یک ساعت پس از CLP به صورت داخل صفاقی تحویل داده شد. رنگ آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین (H&E)، ایمونوهیستوشیمی (IHC)، و ایمونوفلورسانس (IF) تجزیه و تحلیل برای بررسی بافت‌های ریوی برای نفوذ PMN، تشکیل NET، و آسیب سلولی انجام شد. محققان همچنین تأثیر M2-Exos بر فعالیت PMN را از طریق استفاده ‌از PMN‌های به دست آمده‌از بیماران سپتیک و افراد سالم در یک کشت مشترک تعیین کردند. نمونه‌های خون از افراد بستری در بخش مراقبت‌های ویژه (ICU)  طی 24 ساعت پس از تشخیص سپسیس بین ژانویه تا نوامبر 2022 گرفته شد. نمونه‌های خون نیز از افراد سالم همسان جنسی و سنی گرفته شد. سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی (PBMCs) برای کشت سلول ماکروفاژ جداسازی شدند. سلکوکسیب، یک مهارکننده‌ انتخابی سیکلواکسیژناز-2 (COX-2)، برای مهار بیان پروستاگلاندین E2 (PGE2) در این سلول‌ها استفاده شد. ماکروفاژهای Raw264.7 موشی با افزودن اینترلوکین 4 موشی (IL-4) و IL-13 به محیط کشت به ماکروفاژهای نوع M2 پلاریزه شدند. متعاقبا، واکنش زنجیره‌ای پلیمراز رونویسی معکوس کمی (RT-qPCR) برای ارزیابی پلاریزاسیون ماکروفاژها انجام شد. فلوسیتومتری و رنگ آمیزی تریپان بلو برای ارزیابی زنده ماندن PMN و تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) در PMNها انجام شد. سنجش‌های Transwell انجام شد و NET‌ها با استفاده‌از سنجش‌های ایمونوسوربنت مرتبط با آنزیم (ELISA) و میکروسکوپ کانفوکال مبتنی بر میلوپراکسیداز (MPO)  کمی‌شدند. سطوح PGE2، لکوترین B4 (LTB4) و لیپوکسین A4 (LXA4) با استفاده‌ از روش الایزا اندازه گیری شد. ایکوزانوئیدهای مبتنی بر آراشیدونیک اسید (AA) در نوتروفیل‌های پلی‌مورفونوکلئر تیمار شده با اگزوزوم جدا شده ‌از شرکت‌کنندگان در مطالعه، با کروماتوگرافی مایع-طیف ‌سنجی جرمی پشت سر هم (LC-MS/MS)  شناسایی شدند. سومین تعاریف اجماع بین المللی برای سپسیس و شوک سپتیک (سپسیس-3) برای تشخیص سپسیس استفاده شد. افراد زیر 18 سال، زنان باردار، و کسانی که دارای خونریزی فعال، کم خونی شدید و تحت شیمی درمانی بودند از تجزیه و تحلیل حذف شدند.

نتایج مطالعه

M2-Exos تشکیل NET و مهاجرت PMN را کاهش داد، آسیب ریه را کاهش داد و زمان بقای سپتیک موش را افزایش داد. M2-Exos به طور قابل توجهی تشکیل NET و قابلیت مهاجرت PMN را در شرایط آزمایشگاهی کاهش داد، که منجر به تغییر کلاس تنظیم کننده چربی از LTB4 پیش التهابی به LXA4 ضد التهابی و برنامه ریزی مجدد PMN ها با افزایش سطوح 15-لیپوکسیژناز (15-LO) شد. درمان آنتاگونیست گیرنده لیپوکسین A4 اثر M2-Exos را بر نوتروفیل‌های پلی‌مورفونوکلئر و آسیب ریوی کاهش داد. غنی‌سازی PGE2 M2-Exos برای افزایش سطوح 15-LO و 15-هیدروکسی ایکوزاتترانوئیک اسید (15-HETE) در PMNs با عمل بر روی گیرنده پروستاگلاندین P4 مورد نیاز بود. این منجر به تنظیم دخیل لیپوکسین A4 شد که بیان گیرنده کموکاین 2 موتیف ROS و C-X-C (CXCR2) را کاهش داد و عملکرد نوتروفیل پلی‌مورفونوکلئر را مهار کرد که توسط BOC-2 معکوس شد. M2-Exos بر بار باکتریایی در بافت‌های ریه تأثیری نداشت، حتی زمانی که تشکیل NET و مهاجرت PMN مهار شد. M2-Exos یک اثر سرکوب کننده سیستم ایمنی بر روی PMN‌های به دست آمده‌از داوطلبان سالم و بیماران سپتیک داشت. در مجموع، این یافته‌ها پتانسیل M2-Exos را به عنوان یک کاندید درمانی برای آسیب بافتی تنظیم‌شده با PMN در طول سپسیس، علاوه بر ارائه بینش‌های مهم در مورد فرآیندهای درون‌زا که وضوح التهاب را تنظیم می‌کنند، نشان می‌دهد. تزریق داخل صفاقی M2-Exos به طور قابل‌توجهی بیان واسطه‌های التهابی مختلف از جمله IL-1β، IL-6 و فاکتور نکروز تومور آلفا (TNF-α) را در بافت‌های ریه به دنبال CLP مهار کرد. این منجر به کاهش PMN در خون محیطی و بافت‌های ریه شد، بنابراین نشان‌دهنده‌اختلال در استخدام از مغز استخوان به گردش خون است. اسید دئوکسی ریبونوکلئیک دو رشته ای پلاسما (dsDNA) و اجزای NET محلول در موش‌های تحت درمان با M2-Exos به طور قابل توجهی کمتر از گروه شاهد تحت درمان با M0-Exos بود. مهاجرت PMN به سمت IL-8 پس از درمان M2-Exos به طور قابل توجهی کاهش یافت. تجزیه و تحلیل فلوسایتومتری نشان داد که بیان CXCR2 و ROS در PMNهای تیمار شده با M2-Exos پس از درمان PD146176 افزایش یافته است، که با افزودن LXA4 معکوس شد.

نتیجه گیری

یافته‌های این مطالعه دخالت M2-Exos را در تعدیل حرکت نوتروفیل پلی‌مورفونوکلئر و تشکیل NET از طریق تعویض کلاس تنظیم‌کننده چربی نشان داد. علاوه بر این، PGE2 اگزوزومی از ماکروفاژهای نوع M2 با افزایش بیان 15-LO برای اصلاح حرکت PMN و قابلیت تشکیل NET، و همچنین از طریق کاهش بیان PMN CXCR2 و ROS، سنتز LXA4 را در PMN ها ترویج کرد. روی هم رفته، این یافته ها نشان می دهد که M2-Exos ممکن است یک درمان موثر برای سپسیس باشد. PGE2 اگزوزومی از ماکروفاژهای M2 جذب نوتروفیل و تشکیل NET را از طریق تعویض کلاس واسطه لیپیدی در سپسیس مهار می‌کند.

پایان مطلب./