نیروگاههای سلولی قاتلان مخفی باکتریها
پژوهشهای جدید نشان میدهد که میتوکندریها، علاوه بر تأمین انرژی سلول، نقشی حیاتی در سیستم ایمنی بدن ایفا میکنند. یافتههای اخیر دانشمندان دانشگاه تنسی آمریکا حاکی از آن است که این اندامکهای کوچک قادر به شناسایی فعالیت باکتریایی بوده و به نوتروفیلها ـ یکی از انواع سلولهای سفید خون ـ در شناسایی، به دام انداختن و نابودی باکتریها کمک میکنند.
به گزارش science alert میتوکندریها که پیشتر صرفاً بهعنوان نیروگاههای سلولی شناخته میشدند، در سالهای اخیر توجه بسیاری از دانشمندان را بهدلیل نقشهای ناشناختهشان در کنترل التهاب، تنظیم مرگ سلولی و پاسخ به عفونتها جلب کردهاند.
کشفی جدید در مرز ایمنی و سوختوساز
اندرو مونتیث استادیار میکروبیولوژی دانشگاه تنسی و نویسنده این مطالعه، اعلام کرده که تیم او طی ۱۶ سال گذشته روی تصمیمگیری سلولهای ایمنی در برابر عفونتها تحقیق کرده است. در جدیدترین یافتههای آزمایشگاه او، مشخص شده که میتوکندریها میتوانند وجود نوعی محصول جانبی متابولیسم باکتریها به نام لاکتات را تشخیص دهند و این سیگنال را بهعنوان زنگ خطر در نظر بگیرند.
در این پژوهش، نشان داده شد که وقتی نوتروفیلها باکتریها را در اندامکی به نام فاگوزوم محصور میکنند، میتوکندریها قادرند لاکتات ترشحشده توسط باکتریها را شناسایی کرده و تولید ساختارهای دفاعی موسوم به تلههای خارجسلولی نوتروفیل (NETs) را آغاز کنند. این تلههای چسبناک از DNA و پروتئینهای ضدمیکروبی ساخته شدهاند و مانع گسترش عفونت در بدن میشوند.
پیشتر تصور میشد که NETها تنها در پاسخ به استرس سلولی تولید میشوند، اما این مطالعه نشان میدهد که لاکتات باکتریایی محرک مهمتری در این روند است.
نقش حیاتی میتوکندری در تعادل ایمنی
در ادامه این مطالعه، زمانی که توانایی میتوکندری برای شناسایی لاکتات مهار شد، نوتروفیلها نتوانستند بهطور مؤثر NET تولید کنند. این امر باعث فرار باکتریها از دام سلولی و افزایش سرعت تکثیر آنها شد.
جالب توجه آنکه، اگرچه باکتریها درون فاگوزومها محبوساند، میتوکندریها از خارج از این ساختار قادر به تشخیص نشانههای متابولیکی آنها هستند؛ موضوعی که بیانگر هماهنگی پیچیده درونسلولی است.
این یافتهها میتواند توضیح دهد که چرا برخی بیماران مبتلا به بیماریهای خودایمنی نظیر لوپوس بیشتر در معرض عفونتهای باکتریایی قرار دارند. در این بیماران، میتوکندریهای نوتروفیلها در شناسایی لاکتات باکتریایی ناتواناند و همین مسئله به کاهش چشمگیر تولید NETها منجر میشود.
افقهای درمانی تازه با هدف قرار دادن میتوکندریها
این تحقیق در چارچوب حوزهای نوظهور به نام «ایمنیمتابولیسم» انجام شده که به بررسی ارتباط میان متابولیسم سلولی و عملکرد سیستم ایمنی میپردازد. بر اساس یافتهها، میتوکندریها نهتنها مصرفکنندگان انرژیاند، بلکه در تصمیمگیریهای مهم ایمنی بدن نیز نقش ایفا میکنند.
به گفته پژوهشگران، میتوان از این مکانیسم برای طراحی داروهایی استفاده کرد که توانایی میتوکندری در شناسایی لاکتات را تقویت کرده و تولید NETها را در افرادی با ضعف ایمنی افزایش دهد. در مقابل، در شرایطی مانند کووید-۱۹ شدید یا برخی بیماریهای خودایمنی که تولید بیشازحد NETها به آسیب بافتی منجر میشود، کاهش این مسیر ممکن است سودمند باشد.
برج دیدبانی سلولی فراتر از یک نیروگاه
یافتههای این پژوهش نشان میدهد که میتوکندریها فراتر از نقش کلاسیک خود بهعنوان «نیروگاههای سلولی»، اکنون باید بهعنوان «برجهای دیدهبانی سیستم ایمنی» در نظر گرفته شوند. آنها با توانایی تشخیص سیگنالهای متابولیکی ضعیف از سوی باکتریها، آغازگر پاسخهای ایمنی هدفمند و مؤثرند.
بهکارگیری این دانش میتواند به توسعه درمانهای جدیدی منجر شود که تعادل دقیقتری میان دفاع از بدن و جلوگیری از آسیبهای ناشی از واکنشهای بیشفعال ایمنی برقرار کند.
انتهای پیام/
