بررسی نحوه مبارزه سیستم ایمنی در روده ها برای کنترل باکتری ها

باکتری یرسینیا باعث انواع بیماری های انسان و حیوان می شود که معروف ترین آن طاعون است که توسط یرسینیا پستیس ایجاد می شود. یکی از خویشاوندانش، Yersinia pseudotuberculosis، باعث بیماری گوارشی می‌شود و کشنده‌تر است، اما به طور طبیعی هم موش‌ها و هم انسان‌ها را مبتلا می‌کند و آن را به مدلی مفید برای مطالعه تعاملات آن با سیستم ایمنی بدن تبدیل می‌کند.

این دو عامل بیماری زا و همچنین پسر عموی سوم به نام Y. enterocolitica که خوکی را تحت تاثیر قرار می دهد و در صورت مصرف گوشت آلوده می تواند باعث بیماری های منتقله از طریق غذا شود، دارای ویژگی های مشترک بسیاری هستند، به ویژه مهارت آنها در تداخل با توانایی سیستم ایمنی در پاسخگویی. به عفونت

پاتوژن طاعون از طریق خون منتقل می شود و توسط کک های آلوده منتقل می شود. عفونت با دو مورد دیگر بستگی به بلع دارد. با این حال، تمرکز بیشتر کار در این زمینه بر روی تعاملات یرسینیا با بافت‌های لنفاوی بود، نه روده. یک مطالعه جدید در مورد Y. pseudotuberculosis، به رهبری تیمی از دانشکده دامپزشکی پن و منتشر شده در میکروبیولوژی طبیعت نشان می‌دهد که در پاسخ به عفونت، سیستم ایمنی میزبان ضایعات کوچک و دیواره‌ای در روده‌ها به نام گرانولوم ایجاد می‌کند. این اولین بار است که این مجموعه سازمان یافته از سلول های ایمنی در پاسخ به عفونت های یرسینیا در روده ها پیدا می شود.

این تیم در ادامه نشان داد که مونوسیت ها، نوعی سلول ایمنی، این گرانولوم ها را حفظ می کنند. بدون آنها، گرانولوم ها بدتر می شوند و اجازه می دهند موش ها توسط یرسینیا سبقت بگیرند.

ایگور برادسکی، نویسنده ارشد این اثر و استاد و رئیس پاتوبیولوژی در پن ویت، می‌گوید: «داده‌های ما نشان می‌دهد که قبلاً از سایتی که قبلاً قدردانی نشده بود، یرسینیا می‌تواند مستعمره شود و سیستم ایمنی درگیر شود». این گرانولوم‌ها به منظور کنترل عفونت باکتریایی در روده‌ها تشکیل می‌شوند. و ما نشان می‌دهیم که اگر تشکیل نشوند یا نگهداری نشوند، باکتری‌ها می‌توانند بر کنترل سیستم ایمنی غلبه کنند و باعث عفونت سیستمیک بیشتر شوند.»

برادسکی می‌گوید این یافته‌ها پیامدهایی برای توسعه درمان‌های جدیدی دارد که سیستم ایمنی میزبان را تقویت می‌کند. محققان می گویند دارویی که از قدرت سلول های ایمنی نه تنها برای کنترل یرسینیا بلکه برای غلبه بر سیستم دفاعی آن استفاده می کند، می تواند به طور بالقوه عامل بیماری زا را از بین ببرد.

میدان جنگ بدیع

Y. pestis، Y. pseudotuberculosis، و Y. enterocolitica توانایی زیادی برای فرار از تشخیص ایمنی دارند.

برادسکی می‌گوید: «در هر سه عفونت یرسینیا، یک مشخصه این است که آن‌ها بافت‌های لنفوئیدی را مستعمره می‌کنند و می‌توانند از کنترل ایمنی فرار کنند و تکثیر شوند، باعث بیماری شوند و گسترش پیدا کنند.»

مطالعات قبلی نشان داده بود که یرسینیا باعث ایجاد گرانولوم در غدد لنفاوی و طحال شده است اما هرگز آنها را در روده مشاهده نکرده بود تا اینکه دانیل سوروبتیا، محقق در گروه برادسکی، نگاه دقیق‌تری به روده‌های موش‌های آلوده به Y. pseudotuberculosis کرد. .

برادسکی می گوید: «از آنجایی که این یک پاتوژن اکتسابی از راه دهان است، ما به نحوه رفتار باکتری ها در روده ها علاقه مند بودیم. دانیل این مشاهدات اولیه را انجام داد که به دنبال عفونت یرسینیا پسودوتوبرکلوزیس، ضایعاتی قابل مشاهده از نظر ماکروسکوپی در تمام طول روده وجود داشت که قبلاً هرگز شرح داده نشده بود.

تیم تحقیقاتی، از جمله Sorobetea و بعدها Rina Matsuda، دانشجوی دکترا در آزمایشگاه، مشاهده کردند که همین ضایعات زمانی که موش‌ها به Y. enterocolitica آلوده شده بودند، وجود داشت و ظرف 5 روز پس از عفونت شکل می‌گرفت.

نمونه‌برداری از بافت‌های روده تأیید کرد که ضایعات نوعی گرانولوم است که به عنوان پیوگرانولوما شناخته می‌شود، متشکل از انواع سلول‌های ایمنی، از جمله مونوسیت‌ها و نوتروفیل‌ها، نوع دیگری از گلبول‌های سفید خون که بخشی از خط مقدم بدن در مبارزه است. باکتری ها و ویروس ها

گرانولوم ها در سایر بیماری هایی که عفونت مزمن را شامل می شوند، از جمله سل، که Y. pseudotuberculosis نامیده می شود، تشکیل می شود. تا حدودی متناقض، این گرانولوم ها – در حالی که در کنترل عفونت با جدا کردن عامل عفونی کلیدی هستند – همچنین جمعیتی از پاتوژن را در آن دیوارها حفظ می کنند.

این تیم می‌خواست بفهمد که چگونه این گرانولوم‌ها هم تشکیل شده و هم نگهداری می‌شوند و با موش‌هایی که فاقد مونوسیت هستند و همچنین حیواناتی که با آنتی‌بادی‌هایی که مونوسیت‌ها را تحلیل می‌برند، درمان می‌شوند، کار می‌کنند. برادسکی می‌گوید در حیواناتی که فاقد مونوسیت هستند، «این گرانولوم‌ها، با ساختار متمایزشان، تشکیل نمی‌شوند».

در عوض، آبسه‌ای بی‌نظم‌تر و نکروزه‌تر ایجاد شد، نوتروفیل‌ها فعال نشدند و موش‌ها کمتر قادر به کنترل باکتری‌های مهاجم بودند. این حیوانات سطوح بالاتری از باکتری را در روده خود تجربه کردند و به عفونت خود تسلیم شدند.

زمینه سازی برای آینده

محققان بر این باورند که مونوسیت ها مسئول جذب نوتروفیل ها به محل عفونت و در نتیجه تشکیل گرانولوم هستند و به کنترل باکتری کمک می کنند. محققان معتقدند این نقش اصلی برای مونوسیت ها ممکن است فراتر از روده ها وجود داشته باشد.

برادسکی می‌گوید: «ما فرض می‌کنیم که نقش کلی مونوسیت‌ها در سایر بافت‌ها نیز وجود دارد.

اما اکتشافات همچنین به روده ها به عنوان یک مکان کلیدی درگیری بین سیستم ایمنی و یرسینیا اشاره می کنند.

برادسکی می‌گوید: «قبل از این مطالعه، ما می‌دانستیم که تکه‌های پیر به عنوان محل اولیه‌ای است که بدن با محیط بیرون از طریق بافت مخاطی روده در تعامل است. تکه‌های پیر نواحی کوچکی از بافت لنفاوی موجود در روده‌ها هستند که به تنظیم میکروبیوم و دفع عفونت کمک می‌کنند.

در کار آینده، برادسکی و همکاران امیدوارند که به همکاری با مکانیسمی که مونوسیت‌ها و نوتروفیل‌ها از طریق آن باکتری‌ها را در خود نگه می‌دارند، ادامه دهند، تلاشی که آنها با همکاری آزمایشگاه سانی شین در بخش میکروبیولوژی دانشکده پزشکی پرلمن انجام می‌دهند.

یک درک عمیق تر از مسیرهای مولکولی که این پاسخ ایمنی را تنظیم می کنند، روزی می تواند راه هایی را به درمان های ایمنی هدایت شده توسط میزبان ارائه دهد، که با استفاده از آن یک دارو می تواند به نفع سیستم ایمنی میزبان، قدرت خود را برای ریشه کن کردن کامل باکتری ها به جای آن آزاد کند. به سادگی آنها را در گرانولوم ها جمع می کند.

برادسکی می‌گوید: «این درمان‌ها باعث انفجار هیجان در زمینه سرطان شده است، ایده تقویت مجدد سیستم ایمنی. از نظر مفهومی، ما همچنین می‌توانیم به این فکر کنیم که چگونه سیستم ایمنی را تشویق کنیم تا برای حمله به پاتوژن‌ها در این شرایط مزمن مزمن، تقویت شود. عفونت نیز.”