اكتشف العلماء دفاعًا مناعيًا جديدًا داخل الخلايا ضد الالتهابات

عندما نفكر في الجهاز المناعي، يتخيل معظم الناس أن خلايا الدم البيضاء تخوض معركة ضد الجراثيم الغازية داخل مجرى الدم. لكن الآن، في نشر بحثي في ​​4 يونيو^ذ في مجلة خلية الصحافة الخلية الجزيئيةيشرح العلماء بالتفصيل طريقًا منفصلاً ولكنه بنفس القدر من الأهمية تحارب به أجسامنا العدوى مباشرة داخل الخلايا المصابة بالفعل. في التقرير، حدد المؤلفون طريقة غير موصوفة سابقًا لمقاومة الجراثيم، وأطلقوا عليها اسم “الأكل الأجنبي الموجه بالأجسام المضادة” (ADX)، حيث يمكن للخلايا هضم البكتيريا والفيروسات التي تعبر غشاء الخلية، بما في ذلك السالمونيلا والفيروسات الغدية.

لقد تحدث الناس عن الالتهام الفيروسي للأجانب من قبل كنوع من المفهوم، ولكن إذا نظرت إلى الأدبيات، لا توجد أي أمثلة جيدة حيث أظهر الناس هذه الطريقة الفعالة لمنع العدوى بشكل فعال. في دراستنا الوحيدة، انتقلنا من اكتشاف شيء غير معروف تمامًا [ADX]، على طول الطريق من خلال الآلية الجزيئية، ووظيفتها في الخلايا في الحيوانات، وأثبتت أهميتها الفسيولوجية.”

ليو جيمس من مختبر MRC للبيولوجيا الجزيئية

عادةً، عندما تصاب بالعدوى، سيخلق جسمك أجسامًا مضادة للالتصاق بالغزاة في دمك لتنبيه الخلايا المناعية، مثل خلايا الدم البيضاء، لتدميرها. ومع ذلك، هذا لا يعمل دائما. في بعض الأحيان، تتهرب مسببات الأمراض المرتبطة بالأجسام المضادة من الخلايا المناعية وتصيب الخلايا السليمة. هذا هو المكان الذي يأتي فيه الالتهام الأجنبي الموجه بالأجسام المضادة. باستخدام CRISPR-Cas9 والتصوير الكمي، قرر الفريق أنه بمجرد دخول العامل الممرض المسمى بالجسم المضاد إلى الخلية، يبدأ ADX ببروتين متخصص يسمى TRIM21. سوف يقوم TRIM21 بوضع علامة على العامل الممرض باستخدام علامة تسمى يوبيكويتين والتي تشير إلى الخلية التي تم غزوها.

يقول جيمس: “إن TRIM21 فريد من نوعه لأنه يستخدم الأجسام المضادة المرتبطة بالفيروس أو البكتيريا الغازية لتنبيه الخلية”. “لذلك، في هذه الحالة، يأتي فيروس ولا تكون الخلية على علم به في البداية، ولكن نظرًا لوجود جسم مضاد على الفيروس، يرى TRIM21 ذلك ويقول: “آها، هذا فيروس، هذا عامل ممرض،” ثم يصنفه بحيث تقوم الخلية بتحليله.”

يبدو التأثير المناعي لـ TRIM21 وADX واسعًا، حيث يمكنه تحديد وتدمير كل من الفيروسات الغدية والبكتيريا. السالمونيلا من الخلايا المصابة. يقول المؤلف المشارك تايلر راينسميث، وهو أيضًا من مختبر MRC للبيولوجيا الجزيئية: “لقد أظهرنا في الورقة أنه بالإضافة إلى الفيروسات غير المغلفة، فإنه قادر أيضًا على استهداف البكتيريا على طول نفس المسار”. “يبدو أنك تؤدي إلى انتشار أي عامل ممرض يحتوي على أجسام مضادة حوله من خلال TRIM21، وهذه هي الخطوة الأساسية التي تؤدي إلى الالتهام الذاتي للبكتيريا أو الفيروس.”

لا يبدو أن قدرة الخلايا على القتال من الداخل تقتصر على خلايا معينة داخل الجسم. واختبر فريق البحث وجود وعمل TRIM21 ضد الفيروسات الغدية في مجموعة من خطوط الخلايا البشرية، بالإضافة إلى نماذج الفئران الحية في حالة سامونيلا. أشارت هذه التجارب إلى أن المناعة التي تتوسطها ADX من المحتمل أن تكون موجودة في كل مكان في الجسم البشري.

يقول ليو: “يتم التعبير عن TRIM21 مما نسميه “الجين المحفز بالإنترفيرون”، مما يعني أنه يتم تنظيمه أثناء العدوى، لذلك يقوم جسمك بتصنيعه طوال الوقت، وفي كل مكان”. “والسبب وراء انتشارك في كل مكان هو أنه يمكنك حماية أي خلية أو نسيج.”

على الرغم من أن ADX قد يبدو وكأنه “دعم” لجهاز المناعة لدينا عندما تتهرب مسببات الأمراض من خطوط دفاعنا الأولى، إلا أن المؤلفين يشيرون إلى أن هذا يمكن أن يكون وسيلة أساسية بنفس القدر من الأهمية للمناعة الوقائية.

“تظهر بياناتنا أنه بدون TRIM21، سيكون عنصرا هاما في المناعة الوقائية على قيد الحياة ضد الفيروسات المفقودة. يقول جيمس: “من الناحية العملية، تعمل المناعة لأن لدينا آليات مختلفة تعمل معًا”.

TRIM21 هو أول بروتين داخل الخلايا تم اكتشافه لتحفيز مناعة ADX، ولكن قد يكون هناك بروتينات أخرى لها أهداف ممرضة واسعة أو محددة بنفس القدر. جزء من الخطوات التالية لفريق البحث هو تحديد وجود بروتينات أخرى محفزة لـ ADX وما هي القيود التي قد تكون هناك لوظيفة TRIM21.

إن اكتشاف مسار ADX له آثار طبية مستقبلية محتملة. يمكن استخدام علاجات الأجسام المضادة أو الجزيئات الصغيرة لعلاج الالتهابات عن طريق وضع علامات على مسببات الأمراض في الدم حتى يتمكن TRIM21 من التعرف على ADX وتشغيله بمجرد دخوله إلى الخلايا. ومع ذلك، لا يزال يتعين إجراء المزيد من الأبحاث قبل أن تصبح الخيارات العلاجية حقيقة واقعة