باکتری های روده، مکانیسم محافظتی بدن را در برابر عفونت های ویروسی تقویت می کنند

پژوهشگران "دانشگاه هاروارد" در بررسی جدیدی، نقش باکتری های روده را در راه اندازی مکانیسم محافظتی بدن برای مقابله با عفونت های ویروسی نشان داده اند.

- پژوهشگران "دانشگاه هاروارد" در بررسی جدیدی، نقش باکتری های روده را در راه اندازی مکانیسم محافظتی بدن برای مقابله با عفونت های ویروسی نشان داده اند.

به گزارش سایت قطره و به نقل ازایسنا و به نقل از وب سایت رسمی دانشگاه هاروارد، پژوهشگران "مدرسه پزشکی هاروارد" (HMS) برای نخستین بار با بررسی روی موش ها نشان دادند که باکتری ساکن روده چگونه می توانند به محافظت در برابر عفونت های ویروسی بپردازند.

این پژوهش، گروهی از میکروب های روده و گونه های ویژه ای را نشان می دهد که سلول های ایمنی را ترغیب می کنند تا به انتشار "اینترفرون " (Interferon) نوع یک دافع ویروس بپردازند.

همچنین 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.

به گفته پژوهشگران، شاید این مولکول بتواند بنیانی برای ابداع داروهایی باشد که به تقویت بدن انسان در برابر ویروس ها کمک می کنند.

"دنیس کاسپر" (Dennis Kasper)، از پژوهشگران این پروژه گفت: با توجه 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 کاهش می دهد.

در مقاله این پژوهش آمده است: بدن انسان مانند بدن پستانداران دیگر، سکونتگاه میلیاردها میکروب از جمله 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.

اگرچه 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 به واسطه آنها می توانند به تعدیل کردن سیستم ایمنی بدن میزبان بپردازند، از طریق 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، به واسطه 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 پس 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 می دهد که این واکنش محافظتی، از سلول های ایمنی برمی آید که در دیواره روده ساکن هستند.

پژوهش نشان می دهد 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 "باکتروییدس فراژیلیس" (Bacteroides fragilis) ساکن هستند.

پژوهشگران در آزمایش هایی که روی سلول ها و همچنین موش های آلوده به ویروس انجام دادند، دریافتند که باکتروییدس 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 ایجاد می کند.

پژوهش ها نشان می دهند که مولکول باکتریایی، مسیر سیگنال دهی ایمنی را تحریک می کند که بخشی از سیستم ایمنی ذاتی است.

آزمایش های کاسپر و گروهش نشان می دهد هنگامی که مولکول سطح باکتروییدس فراژیلیس به واسطه 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 پروتیین 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 آنجا که سطح سلول باکتریایی که به بروز واکنش ایمنی منجر می شود، به باکتروییدس 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 به واسطه سیگنال دهی TLR-4، به باکتروییدس فراژیلیس محدود نمی شود، بلکه یک عملکرد مشترک میان همه طبقه مولکول های میکروبی است.

پژوهشگران برای تشخیص این که آیا باکتروییدس فراژیلیس می تواند از حیوانات در برابر 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 تقریبا همه پستانداران را آلوده می کند.

بررسی ها نشان داد موش هایی که میکروبیوتای روده آنها تخلیه شده بود، بیشتر در معرض ابتلا به ویروس قرار داشتند و پس از ابتلا، بیماری شدیدتری در آنها ظاهر شد.

نتایج این پژوهش، نقش میکروب های روده را در برانگیختن سیگنال دهی اینترفرون ب و همچنین در تقویت مقاومت طبیعی نسبت به عفونت ویروسی نشان می دهد.

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 خود را به واسطه سیگنال دهی اینترفرون ب اعمال می کند.

پژوهشگران برای بررسی این موضوع که آیا مولکول روی سطح باکتروییدس 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 آشامیدنی 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، به طور 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 استفاده از میکروبیوتای کومنسال و تنظیم "اینترفرون نوع یک"، مکانیسم جدیدی از اصلاح سیستم ایمنی را توصیف کرده ایم.

ما توانستیم مکانیسمی را شناسایی کنیم که انواع خاصی از باکتری کومنسال به واسطه 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 تنها برانگیختن اینترفرون ب برای محافظت در برابر 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 کند که واکنش اینترفرون نوع یک را تقویت می کنند و امکان بروز عوارض جانبی را نیز کاهش می دهند
کلید واژه ها: پژوهشگران - ویروس - پژوهش - باکتری - دانشگاه - مکانیسم - عفونت - روده - راه اندازی - نشان - بررسی - مقابله - برابر - گونه - داده - وب سایت - نخستین - انتشار - میکروب - موش ها - تقویت - گزارش - پزشکی - ایسنا - ایمنی - ویژه - سایت - سلول - رسمی - ساکن