سوئیچ اورژانس اپی ژنتیک دفاع در برابر عفونت ها

به گزارش واحد ژنتیک پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، در طول عفونت، سیستم خونساز از حالت عادی به حالت اضطراری تغییر می کند. این باعث بهبود دفاع در برابر عوامل بیماری زا می شود. دانشمندان مرکز تحقیقات سرطان آلمان یک سوئیچ اپی ژنتیکی در سلول های بنیادی خون و سلول های پیش ساز موش پیدا کرده اند که می تواند تغییر را از یک حالت به حالت دیگر تحریک کند.

مشخصه برنامه اورژانسی، به عنوان مثال، افزایش نرخ تقسیم سلول های بنیادی خون و تغییر در تعادل گلبول های سفید بالغ به نفع سلول های میلوئیدی (ماکروفاژها و گرانولوسیت ها) است. به طور معمول، برنامه اضطراری توسط اجزای مولکولی معمولی پاتوژن ها یا توسط مواد پیام رسان پیش التهابی مانند اینترفرون های خاص آغاز می شود.

اگر برنامه اورژانسی خون سازی در بدن شروع شود، این وضعیت هشدار دهنده سیستم ایمنی است و دو هدف متفاوت را دنبال می کند: در مقایسه با خون سازی در "حالت عادی"، برنامه اورژانسی منجر به افزایش دوباره سلول های ایمنی می شود که در طول عفونت یا التهاب مصرف می شوند. علاوه بر این، برنامه اورژانسی، کل سیستم ایمنی را در یک پیش فعال سازی قرار می دهد که به پاکسازی سریعتر عفونت ها کمک می کند.

اما در سلول های بنیادی خون و سلول های پیش ساز چه اتفاقی می افتد؟ آیا سوئیچ سلولی وجود دارد که برنامه اضطراری را راه اندازی کند؟ دانشمندان به رهبری نیکولاس دیتلین و هانس رایمر رودوالد از مرکز تحقیقات سرطان آلمان یک عامل اپی ژنتیکی خاص را هدف قرار دادند که به اختصار H2Bub1 نامیده می شود. در روشن کردن ژن هایی که توسط اینترفرون در نتیجه عفونت ویروسی فعال می شوند و برای دفاع در برابر عفونت مهم هستند، نقش دارد. این عامل که به پروتئین های بسته بندی DNA یعنی هیستون ها متصل می شود، دوباره توسط آنزیم USP22 حذف می شود.

حفظ عملکرد سوپیچ اورژانسی

مشخصه برنامه اورژانسی، به عنوان مثال، افزایش نرخ تقسیم سلول های بنیادی خون و تغییر در تعادل گلبول های سفید بالغ به نفع سلول های میلوئیدی مثل ماکروفاژها و گرانولوسیت ها است. به طور معمول، برنامه اضطراری توسط اجزای مولکولی معمولی پاتوژن ها یا توسط مواد پیام رسان پیش التهابی مانند اینترفرون های خاص آغاز می شود.

حیوانات اصلاح شده ژنتیکی بهتر از موش های معمولی قادر به مبارزه با عفونت با باکتری لیستریا مونوسیتوژنز بودند. علاوه بر این، سلول های پاک کننده مهم خونشان، گرانولوسیت های نوتروفیل، در جذب باکتری ها موفق تر بودند.

همانطور که انتظار می رفت، مواد ژنتیکی در سلول های خونی حیوانات اصلاح شده با ژن نیز به میزان قابل توجهی تغییرات اپی ژنتیکی H2Bub1 را داشت. به نظر می رسد افزایش سطح H2Bub1 دکمه هشداری است که سیستم ایمنی را در حالت آماده باش قرار می دهد. به ویژه، این امر دفاع ایمنی ذاتی را که به ویژه در هنگام تماس اولیه با یک عامل بیماری زا مهم است، در حالت هشدار دفاعی افزایش می دهد.

H2Bub1 و USP22 همچنین در سلول های انسانی یافت می شوند و طبق تحقیقات فعلی، عملکردهای مشابهی را در موش ها انجام می دهند. Hans-Reimer Rodewald معتقد است که در موش ها توانستیم نشان دهیم که یک عامل اپی ژنتیکی دفاع در برابر عفونت را بهبود می بخشد. با این حال، چگونگی از بین رفتن USP22 بر سلول های بنیادی خونساز و پیش ساز انسان هنوز ناشناخته است و اکنون باید بررسی شود. مهار USP22 توسط داروها احتمالاً روزی می تواند به بهبود دفاع ایمنی در برابر عوامل بیماری زا کمک کند. با این حال، تا کنون، این موضوع در حال حاضر هنوز اثبات نشده است و باید در مطالعات بیشتر مورد آزمایش قرار گیرد.