به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، در مقاله اخیر در نشریه  Science Immunology، محققان از مدل ویروس کوریومننژیت لنفوسیتی (LCMV) برای بررسی انتشار ویروس در سیستم عصبی مرکزی (CNS) در طول عفونت سیستمیک استفاده کردند. آن‌ها تفاوت‌های ساختاری و عملکردی در مرزهای CNS موش‌های بالغ چهار و هشت هفته‌ای (P28) و نوزادان نر و ماده پس از تولد هفتم (P7) را با استفاده از مدل LCMV ارزیابی کردند، زیرا موانع CNS را از بین نمی‌برد. علاوه بر این، این مدل مشاهده پاتوژن‌ها را در هنگام حمله به CNS از محیط تسهیل می‌کند.

پیش زمینه

کوریومننژیت لنفوسیتی (LCM) یک بیماری عفونی ویروسی ناشی از جوندگان است که به صورت مننژیت آسپتیک، آنسفالیت یا مننژوآنسفالیت ظاهر می‌شود. عامل ایجاد کننده آن ویروس مامارناویروس کوریومننژیت لنفوسیتی (LCMV) از خانواده Arenaviridae است. در واقع LCM عفونت ویروسی غشاهای اطراف مغز و نخاع و مایع مغزی نخاعی است و مننژیت مغزی است که در آن ارتشاح سلولی مشخص مننژها، اغلب با ارتشاح لنفوسیتی شبکه های مشیمیه وجود دارد. این نام بر اساس تمایل افراد به داشتن سطوح غیرطبیعی لنفوسیت‌ها در طول عفونت است. موانع متعدد، از جمله سد خونی مغزی (BBB) و سد خونی- مغزی- نخاعی (CSF) (BCSFB)، از CNS در برابر پاتوژن‌های هماتوژن مانند LCM که باعث مننژیت می‌شوند محافظت می‌کند. با این حال، پاتوژن‌های سیستمیک گاهی به CNS حمله می‌کنند که منجر به قاچاق کنترل نشده سلول‌های ایمنی می‌شود. بنابراین، بررسی چگونگی شکست پاتوژن‌های سیستمیک از موانع CNS بسیار مهم است.در مطالعات قبلی، محققان فضاهای اطراف عروقی شبکه مشیمیه (CP) و لپتومننژها (نرم شامه پوشش مننژی، نازک، نیمه شفاف، توری مانند بوده که به تمامی سطح مغز محکم می‌چسبد و به لایه عنکبوتیه به صورت شل متصل می‌شود. این لایه‌ها اغلب به صورت عنکبوتیه-نرم شامه یا لپتومننژ عنوان می‌شوند.) را به عنوان محل‌های اولیه ورود ویروس سیستمیک به CNS بررسی کردند. با این حال، آن‌ها نتایج را بر اساس مدل‌های انسانی در حال پیشرفت بیماری که توسط پاتوژن از طریق تلقیح داخل جمجمه مدل‌های پاتوژن آلوده شده‌اند، نه مسیر عفونت طبیعی، استوار کردند. مطالعات دیگر عفونت‌های عصبی طولانی‌مدت را که نشان‌دهنده عفونت‌های CNS در دنیای واقعی نبود، روشن کردند. بنابراین، در این مطالعه، محققان تزریق سیستمیک LCMV را در مدل موش اتخاذ کردند. علاوه بر این، مطالعات توضیح نداده‌اند که چگونه ماکروفاژهای مرتبط با مرز CNS، از جمله ماکروفاژهای مجتمع سازگاری بافتی اصلی کلاس II (MHCII)hi و MHCIIlo، در ابتدا به عنوان سد ایمنی عمل می‌کنند، اما متعاقباً نفوذ مونوسیت‌ها در بافت‌های مرزی CNS را در طول تهاجم پاتوژن تسهیل می‌کنند.

درباره مطالعه

در مطالعه حاضر، محققان این فرضیه را آزمایش کردند که موانع CNS موش‌های نوزادی نسبت به موش‌های بالغ جوان بیشتر مستعد ورود سیستمیک میکروب‌ها هستند. آن‌ها به صورت داخل صفاقی سویه آرمسترانگ LCMV، یک ویروس جوندگان غیر سیتولیتیک که باعث ایجاد مننژ در موش ها می‌شود، تزریق کردند و سپس بافت‌های سد CNS آن‌ها را مشاهده کردند. قبل از انجام توالی‌یابی اسید ریبونوکلئیک تک سلولی (scRNA-seq) برای مشخص کردن سلول‌های ایمنی و اندوتلیال (ECs)، محققان تفاوت‌های موجود در سلول‌های ایمنی ساکن خود را بررسی کردند. آن‌ها جمعیت ماکروفاژهای متمایز را در دورا نوزادان و موش‌های بالغ جوان مقایسه کردند. علاوه بر این، آن‌ها از آنتی‌بادی‌های مسدودکننده یا سم دیفتری برای کاهش جمعیت سلول‌های ایمنی خاص در مرزهای CNS و بررسی ماکروفاژهای به کار گرفته شده در پریسینوس در نوزادان استفاده کردند. علاوه بر این، آن‌ها کاهش سلول‌های ایمنی هدفمند در سخت شامه را با تجزیه و تحلیل فلوسیتومتری (FC) و رنگ آمیزی ایمونوفلورسانس (IFS) تایید کردند. این تیم همچنین انواع سلول‌های حیاتی را شناسایی کردند که تهاجم ویروسی به بافت‌های مرزی CNS را کنترل می‌کنند. در نهایت، آن‌ها مکانیسم‌هایی را که توسط آن ماکروفاژهای پریسینوس MHCIIhi از CNS در برابر عفونت سیستمیک LCMV محافظت می‌کنند، با بررسی اینکه چگونه ایمنی تطبیقی انتشار ویروس را کنترل می‌کند، روشن کردند. از طریق کمی سازی و تجزیه و تحلیل، نمونه‌های مورد استفاده برای آزمایش‌ها کور شدند.

نتایج مطالعه

با استفاده از سویه آرمسترانگ LCMV، محققان نشان دادند که ماکروفاژهای MHCIIhi در پریسینوس سخت شامه با فعال کردن سیگنال‌دهی با واسطه اینترفرون نوع 1 (IFN) از تهاجم اولیه ویروس‌ها به CNS جلوگیری می‌کنند. این سلول‌های میلوئیدی CD206 منفی یا CD206 کم هستند و از خون در گردش به روشی وابسته به مولکول چسبندگی لکوسیت در موش‌های نوزاد و بالغ جمع‌آوری می‌شوند. علاوه بر این، سلول‌های ایمنی تطبیقی نقش محافظتی جزئی در این مرحله عفونت ایفا کردند. با این حال، استقرار ناکافی این سد ایمنی حیاتی در پریسینوس به دلیل نابالغی (مانند نوزادان) یا استخدام ضعیف آن‌ها در نهایت باعث تسهیل ورود LCMV به CNS از گردش خون سیستمیک شد. در نتیجه، نوزادان بسیار مستعد ابتلا به مننژوانسفالیت ویروسی بودند و مرگ و میر موش‌های نوزادی اما نه بالغ پس از عفونت بالا بود. برای مدت طولانی، محققان در مورد چگونگی ورود پاتوژن‌های سیستمیک از طریق بافت‌های مرزی CNS دارای بخش‌های مجزا با دسترسی متفاوت به بازوهای وابران و آوران سیستم ایمنی بحث می‌کردند. این مطالعه به ما کمک کرد تا درک کنیم که EC‌های سینوس وریدی به ایجاد یک سد ایمنی متمایز در سخت‌شکم پس از تولد کمک می‌کنند. مطابق با گزارش قبلی، نویسندگان همچنین خاطرنشان کردند که پریسینوس مانع محکمی نیست، به خصوص فضای زیر عنکبوتیه آن. بنابراین، آن را به تهاجم پاتوژن از گردش خون سیستمیک حساس بود. مطالعات قبلی مدعی ورود پاتوژن از طریق BBB و BCSFB بودند. با این حال، این مطالعه به نفع مسیر پریسینوس به LM-CC تهاجم پاتوژن است.

در نهایت

به طور کلی، نتایج مطالعه به طور قابل ملاحظه ای نشان داد که چه چیزی باعث مننژوانسفالیت کشنده در موش‌های نوزاد شده است. نابالغی سد ایمنی ذاتی پریسینوس، (سینوس پریسینوس یک ناهنجاری وریدی جمجمه است که در آن یک ارتباط غیرطبیعی بین سینوس‌های دورال داخل جمجمه و ساختارهای وریدی خارج جمجمه، معمولاً از طریق یک ورید transosseous فرستاده وجود دارد.) که عمدتاً از ماکروفاژهای MHCIIhi تشکیل شده است، ورود ویروس به CNS را در طول عفونت ویروسی سیستمیک تسهیل کرد. بنابراین، ایجاد و حفظ سد ایمنی ذاتی پریسینوس برای جلوگیری از عفونت‌های CNS ناشی از ویروس بسیار مهم است. مطالعات آینده باید نقش ماکروفاژهای MHCIIhi را در پریسینوس در ایجاد محافظت در برابر عفونت سیستمیک توسط یک انگل سیتوپاتیک، Trypanosoma brucei، که بافت‌های سد CNS را تخریب می‌کند، بررسی کند.

پایان مطلب./