آخرین مطالب

زمینه های ژنتیکی عفونت های شدید استاف


استافیلوکوکوس اورئوس

اعتبار: دامنه عمومی Pixabay/CC0

استافیلوکوکوس اورئوس که عامل شایع عفونت های پوستی و تنفسی است، بسیار غیرقابل پیش بینی است. بین 20 تا 30 درصد افراد کلنی های آرامی را روی پوست و سوراخ های بینی خود حمل می کنند که به ندرت باعث ایجاد مشکلاتی فراتر از بثورات گاه به گاه می شود. اما در برخی موارد این باکتری ها باعث عفونت هایی می شوند که منجر به عوارض مرگبار مانند ذات الریه، عفونت های عمقی پوست و سپسیس می شود. تا همین اواخر، هیچ راهی برای پیش‌بینی عفونت‌ها وجود نداشت.

اکنون، یک مطالعه جدید جهش هایی را توصیف می کند که بیماران را مستعد ابتلا به عفونت های شدید استافیلوکوک می کند. این تحقیق، منتشر شده در علوم پایه، یک ژن جهش یافته مشترک در بیماران متعددی را شناسایی می کند که از عفونت های استافیک تهدید کننده زندگی رنج می برند و نشان می دهد که افرادی که با یک بیماری ژنتیکی به نام سندرم 5p یا Cri-du-chat زندگی می کنند ممکن است در معرض خطر مشابهی باشند.

آندراس اسپان، نویسنده اول این مطالعه می‌گوید: ما عفونت شدید استافیلوکوکوس اورئوس را در سطوح ژنتیکی، سلولی، ایمونولوژیکی و بالینی مشخص کرده‌ایم. ما با ادغام این سطوح، علیت را ایجاد کرده‌ایم و سرنخ‌هایی برای مداخلات آینده ارائه کرده‌ایم.»

اولین مورد برای ایمنی ذاتی سلولی

برای درک بهتر اینکه چرا استافیلوکوکوس اورئوس باعث ایجاد بیماری در برخی افراد می شود اما در برخی دیگر نه، دانشمندان در آزمایشگاه ایمونولوژیست راکفلر، ژان لوران کازانووا، ژنوم های کدکننده پروتئین بیش از 100 بیمار را که از عفونت های شدید استاف غیرقابل توضیح رنج می بردند، بررسی کردند.

رشته ژنتیکی رایجی که برخی از این بیماران متفاوت را به هم مرتبط می‌کند، جهش‌های ژنی به نام OTULIN بود که در امتداد بازوی کوتاه کروموزوم 5 قرار دارد و آنزیمی را که در تنظیم التهاب نقش دارد، کد می‌کند. این افراد به طور کامل از OTULIN بی بهره نبودند – تنها یکی از دو نسخه ژنی آنها جهش یافته بود – اما به نظر می رسید که این کمبود تمام آن چیزی است که لازم است آنها را در برابر عفونت هایی آسیب پذیر کند که به ندرت به افراد دیگر آسیب می رساند.

دانشمندان انتظار داشتند متوجه شوند که کمبود OTULIN به نحوی گلبول های سفید خون را فلج می کند یا در غیر این صورت مانع از خنثی کردن سیستم ایمنی استافیلوکوکوس اورئوس می شود. اما تحقیقات بیشتر نشان داد که این جهش‌ها به طور غیرمستقیم باعث تجمع یک پروتئین نامرتبط بر روی سطوح سلول‌های پوست و ریه می‌شوند و ابزارهایی را که آن سلول‌ها برای دفاع از خود در برابر سم تولید شده توسط استافیلوکوکوس اورئوس استفاده می‌کنند، جمع می‌کنند. این مکانیسم دفاعی به عنوان ایمنی ذاتی سلولی شناخته می شود.

این یافته به‌ویژه شگفت‌انگیز بود، زیرا تا آن زمان، نقص‌های خاص در ایمنی ذاتی سلولی تنها با استعداد ابتلا به برخی عفونت‌های ویروسی، از کووید گرفته تا تبخال و آنسفالیت مرتبط بود. هرگز نشان داده نشده بود که نقشی در بیماری باکتریایی داشته باشد. اسپان می گوید: “این اولین نمونه شناخته شده نقص ایمنی ذاتی سلولی است که بیماران را مستعد عفونت باکتریایی می کند.”

نقش بزرگتری برای OTULIN

در حالی که افرادی که اسپان و همکارانشان مطالعه کردند تنها یک نسخه از OTULIN را نداشتند، افرادی که بدون هیچ یک از نسخه‌های عملکردی این ژن متولد می‌شوند با مجموعه‌ای از بیماری‌های التهابی زودرس مواجه هستند که اغلب در سال اول زندگی کشنده است.

این مشاهدات اسپان را به این نتیجه رساند که یک نسخه عملکردی از OTULIN برای جلوگیری از بیماری التهابی کافی است، اما برای محافظت در برابر عفونت‌های تهدید کننده حیات استاف – مکانیزم ژنتیکی به نام هاپلو ناکافی کافی نیست. اسپان می‌گوید: «مکانیسم ژنتیکی برای شناسایی مهم بود. به نظر می رسد افرادی که دو نسخه عملکردی از این ژن دارند سالم هستند، افرادی که هیچ نسخه عملکردی ندارند بیماری خود التهابی دارند و افرادی که یک نسخه عملکردی دارند مستعد ابتلا به عفونت های شدید استاف هستند.

با توجه به این قانون کلی، محققان این فرضیه را مطرح کردند که هر جمعیتی که فقط یک نسخه از OTULIN را از دست بدهد، به طور مشابه مستعد ابتلا به عفونت‌های شدید است. بنابراین آنها سپس گروهی از داوطلبان مبتلا به سندرم 5p- را مورد بررسی قرار دادند که شایع‌ترین اختلال حذف کروموزومی در انسان است که با تاخیر رشد، ناتوانی‌های ذهنی و در نوزادان، گریه‌های بلند مشخص می‌شود. اکثر بیماران مبتلا به سندرم 5p کل بازوی کوتاه کروموزوم 5 را از دست داده اند و بنابراین همیشه تنها با یک نسخه کاربردی از OTULIN زندگی خود را ادامه می دهند.

در واقع، تیم با بررسی شش بیمار مبتلا به سندرم 5p- دریافت که یک سوم آنها مستعد ابتلا به عفونت های ریوی هستند. اسپان می‌گوید: «ما توانستیم نشان دهیم که این حساسیت ناشی از این واقعیت است که آنها فقط یک نسخه کاربردی از OTULIN داشتند. از بسیاری جهات، این بیماران از نظر ژنتیکی شبیه به بیمارانی بودند که ما با عفونت شدید استافیوکوک شناسایی کرده بودیم.

هم از نظر بالینی و هم در سطح سلولی، تقریباً می‌توان گفت که بیماری مشابهی دارند.»

یافته‌ها به این معنا نیست که همه افراد مبتلا به نارسایی OTULIN یا سندرم 5p- به عفونت‌های شدید مبتلا می‌شوند. در واقع، نتایج اولیه این مطالعه نشان داد که تنها 30 درصد از افراد مبتلا به این جهش‌ها به بیماری شدید مبتلا می‌شوند. چرا به نظر می رسد نارسایی OTULIN در برخی از بیماران باعث بیماری می شود اما در برخی دیگر نه – پدیده ای رایج که محققان ژنتیک آن را “نفوذ ناقص” می نامند – موضوع مطالعات بعدی خواهد بود.

اسپان می گوید: “بسیاری از اختلالات ژنتیکی به این شکل عمل می کنند، اما همچنان گیج کننده است.” چرا برخی از افراد مبتلا به این جهش ها کاملاً سالم هستند، در حالی که برخی دیگر فوق العاده بیمار می شوند و حتی ممکن است بمیرند؟

یک پاسخ بالقوه قبلاً ظاهر شده است. اسپان و همکارانش دریافتند که افرادی که دارای جهش OTULIN هستند اما هیچ نشانه ای از بیماری شدید ندارند، دارای سطوح بالایی از آنتی بادی هستند که سم تولید شده توسط استافیلوکوکوس اورئوس را خنثی می کند، شاید به دلیل مواجهه قبلی با باکتری های معمول پوست. از سوی دیگر، افراد مبتلا به بیماری شدید، آنتی بادی های کمی داشتند.

تحقیقات بیشتر در زمینه استعداد ژنتیکی برای بیماری‌ها، به ویژه آنهایی که درمان آن‌ها مانند عفونت‌های استافیلوکوکی دشوار است، ممکن است به توسعه درمان‌های آینده کمک کند. اسپان می گوید: «مطالعات روی این اختلالات می تواند به عنوان یک قطب نما عمل کند. “تحقیق ما تعاملات بین میزبان ها و پاتوژن ها را روشن می کند و بینش های علمی را در مورد پاتوژنز و ایمنی آشکار می کند.”


مطالعه بیماری نادر بینش هایی را در مورد فرآیند پاسخ سیستم ایمنی نشان می دهد


اطلاعات بیشتر:
András N. Spaan و همکاران، Human OTULIN haploinsufficiency ایمنی ذاتی سلولی را در برابر آلفا-توکسین استافیلوکوک مختل می کند. علوم پایه (2022). DOI: 10.1126/science.abm6380

ارائه شده توسط دانشگاه راکفلر

نقل قول: زمینه های ژنتیکی عفونت های شدید استاف (2022، 19 مه) در 19 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-genetic-underpinnings-severe-staph-infections.html بازیابی شده است.

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.