مطالب, اخبار علمی
باکتری‌های درون‌سلولی از ترفندهایی پیچیده برای فرار از سیستم ایمنی بدن میزبان استفاده می‌کنند.
اخبار بیولوژی
محققان دانشگاه UC Davis، یک مکانیسم سیگنالینگ را کشف کرده‌اند که به باکتری‌هایی مانند سالمونلا امکان فرار از تخریب توسط سیستم ایمنی بدن میزبان را می‌دهد.
باکتری‌های درون‌سلولی مانند سالمونلا می‌توانند ماکروفاژها را که نوعی از سلول‌های ایمنی‌اند، آلوده کنند. سالمونلا باعث مرگ ماکروفاژ میزبان می‌شود. سپس سایر سلول‌های ایمنی را فریب می‌دهد تا به جای از بین بردنش، آن را به راحتی به ماکروفاژ دیگری برسانند.
آندراس باوملر (Andreas Bäumler) نویسنده ارشد این مطالعه گفت: «سالمونلا ایمنی میزبان (ما) را با کمک یکی از بهترین سلاح‌های ما و استفاده آن علیه خودمان، فریب می‌دهد که به نوعی هوشمندانه است.» باوملر معاون پژوهشی و استاد دپارتمان میکروبیولوژی پزشکی و ایمونولوژی در دانشکده پزشکی UC Davis می‌باشد.
این پژوهش که روی کشت بافت موش انجام شده، در مجلّه Cell Host & Microbe منتشر شد.
همچنین اخبار بیشتری بخوانید:
تنوع زیستی نفرت انگیز: ساختار شگفت انگیز اسفنج آشپزخانه شما یک انکوباتور باکتریایی است!
باکتری‌های روده انسان برای اشتراک ویتامین B12 رابطه جنسی برقرار می‌کنند
بزرگترین باکتری جهان که به اندازه یک مژه است، کشف شد
پاتوژن‌هایی که در سلول‌های ایمنی پنهان می‌شوند.
سیستم کمپلمان، بخشی از سیستم ایمنی بدن ما، مسئول پاکسازی پاتوژن‌ها از جمله باکتری‌هاست که یا به طور مستقیم پاتوژن را از بین می‌برد، یا آن را برای تخریب توسط سایر سلول‌های ایمنی نشانه‌گذاری می‌کند.
نوتروفیل‌ها سلول‌های ایمنی هستند که سیستم کمپلمان آن‌ها را برای مقابله با باکتری‌ها فرامی‌خواند. باوملر توضیح داد: « وظیفه آن‌ها کشتن باکتری‌هاست. اگر پوست خود را بتراشید، زنده می‌مانید چرا که نوتروفیل‌ها از شما در برابر باکتری‌های تصادفی که وارد می‌شوند، مراقبت می‌کنند.»
ماکروفاژها نوع دیگری از سلول‌های ایمنی هستند که سلول‌های مرده و در حال مرگ را پاکسازی می‌کنند. آن‌ها فعّالانه باکتری‌ها و سایر بقایای سلولی را می‌بلعند، اما در کشتن باکتری‌ها به اندازه نوتروفیل‌ها مؤثر نیستند.
باکتری‌هایی مانند سالمونلا داخل ماکروفاژها در یک واکوئل یا محفظه محصور در غشاء جای می‌گیرند. قرار گرفتن در داخل ماکروفاژ، امکان پنهان شدن از دید سایر سلول‌های ایمنی مانند نوتروفیل‌های کشنده باکتری را به آن‌ها می‌دهد.
امّا ماکروفاژها فقط حدود 30 روز عمر می‌کنند، بنابراین باکتری‌های درون‌سلولی مانند سالمونلا باید به طور دوره‌ای سلول میزبان جدیدی را بیابند و لازم است این کار را بدون مورد شناسایی قرار گرفتن و تخریب توسط سیستم ایمنی انجام دهند.
محققان دریافتند که باکتری سالمونلا که ماکروفاژ را آلوده می‌کند، از سلاح‌های خاصی – فاکتورهای بیماری‌زا – بهره می‌برد تا حفره‌هایی در غشای واکوئل و ماکروفاژ با هدف مرگ ماکروفاژها ایجاد کند و در نتیجه کانال‌هایی به بیرون به وجود آوَرَد.
این حفره‌ها به باکتری‌ها امکان فعال کردن سیستم کمپلمان را می‌دهند تا سیگنال «مرا پیدا کن» برای جذب نوتروفیل‌ها به منظور یافتن باکتری‌های گیرافتاده در ماکروفاژهای در حال مرگ ایجاد شود.
هنگامی که نوتروفیل برای پاکسازی ماکروفاژ و سالمونلای داخل آن از راه می‌رسد، طی فرایند افروسیتوز هم ماکروفاژ مرده و هم سالمونلا را می‌بلعد.
سپس ماکروفاژ مرده از سالمونلا در برابر ویژگی‌های ضدّ میکروبی نوتروفیل محافظت می‌کند و به باکتری اجازه زنده ماندن می‌دهد.
بنابراین، سالمونلا بخش‌های کلیدی سیستم ایمنی میزبان، یعنی سیستم کمپلمان و نوتروفیل‌ها را تحت کنترل خود قرار می‌دهد تا در میزبان آلوده زنده باقی بماند.
هیروتاکا هیوشی (Hirotaka Hiyoshi) نویسنده اصلی این مقاله اظهار داشت: «زمانی که پاتوژن، سیستم کمپلمان میزبان را، با ایجاد حفره توسط فاکتورهای بیماری‌زا در ماکروفاژ – که سیگنالی برای افروسیتوز تولید می‌کند – هدف قرار می‌دهد، سیستم دیگر کار نمی‌کند و نوتروفیل‌ها به مورد امنی برای سالمونلا تبدیل می‌شوند.»
هیوشی، پیش از این دستیار محقق پروژه در دپارتمان میکروبیولوژی و ایمونولوژی پزشکی دانشگاه UC Davis و اکنون استادیار گروه باکتری‌شناسی دانشگاه Nagasaki در ژاپن است.
درک این مکانیسم می‌تواند به درمان‌های آینده کمک کند.
سالمونلا تنها یکی از انواع باکتری‌های درون‌سلولی‌ست که می‌تواند باعث ایجاد بیماری در افراد شود. سایر پاتوژن‌هایی که در داخل سلول‌ها زندگی می‌کنند عبارتند از: بروسلا آبورتوس، لیستریا مونوسیتوژنز، کلامیدیا تراکوماتیس، مایکوباکتریوم توبرکلوزیس.
محققان همچنین نشان دادند که بروسلا از مکانیسمی مشابه سالمونلا برای فرار از سیستم ایمنی میزبان استفاده می‌کند، که نشان‌دهنده مشترک بودن این استراتژی بیماری‌زایی توسط سایر پاتوژن‌های باکتریایی‌ست که در سلول‌های میزبان زندگی می‌کنند.
در حالی که برخی از این عفونت‌های باکتریایی ممکن است خود به خود برطرف شوند، اغلب برای درمان به آنتی‌بیوتیک نیاز دارند. انتظار می‌رود در دهه‌های آینده، مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها به میزان قابل‌توجهی افزایش یابد، به این معنی که ممکن است دیگر در برابر پاتوژن‌های درون‌سلولی مؤثر نباشند.
مقاومت دارویی در حال افزایش است و تا سال 2050، باکتری‌های مقاوم به دارو اولین عامل مرگ‌ومیر خواهندبود. به همین دلیل است که آگاهی از این بیماری‌ها و یافتن نقطه‌ضعفی در استراتژی‌های آن‌ها لازم است. باوملر گفت: «هنگامی که مکانیسم آن را را درک کردید، ممکن است بتوانید یک درمان هدفمند جدید ایجاد کنید.»
خلاصه: باکتری‌های درون‌سلولی از ترفندهایی پیچیده برای فرار از سیستم ایمنی میزبان استفاده می‌کنند؛ مانند سالمونلا که داخل ماکروفاژها جای می‌گیرد و با فریب سیستم ایمنی از سلول‌های ایمنی مانند نوتروفیل‌های کشنده پنهان می‌ماند.
همچنین مطالب علمی بیشتری بخوانید:
رنگ آمیزی کپسول باکتری
نحوه استخراج ژنوم باکتری
مترجم: ستایش بصیری
