ابزار بقای موجود زنده از نخستین همانند سازها تا مغز، از مغز تا ابزارهای بقای ویروس کرونا(قسمت سی و سوم)
در حالی که SARS-CoV-2 در حالی ویران کردن جهان است هماهنگی های بیشتری باید انجام شود تا به سوالات حساس در ایمونولوژی انسان، پاسخ دهد
شکاف های موجود در دانش ما نسبت به سیستم ایمنی به عنوان ابزاری تکاملی و بسیار پیچیده در دفاع از شخص و شکاف در فرهنگ و تمدن انسان امروز، هر روز آشکارتر می شود. هرچند انسان تصور میکند دانش و فرهنگ امروزی او، بسیار توسعه پیدا کرده است ولی مواجهه با چالش ها است که واقعیت پیشرفت علمی و فرهنگی و اخلاقی ما را نشان میدهد.
و حقیقت اینکه دانش و فرهنگ و اخلاق ما- که با پرده پوشی ها و خود را به غفلت زدن ها، بسیار پیشرفته می نماید- امروز در برابر ویروس کرونای جدید، تا حد زیادی ناتوان و بی پرده، مانده است. کشف واکسن های سودمند علیه این ویروس ، پایان کار نیست؛ بلکه آنچه کمبود و نقص کنونی ما را نشان میدهد، ساختار ناعادلانه ی اجتماعی و سیطره ی جهانی سیاست سیاستمداران و فکر سیاسی، بر علم و دانش است که با به تاخیر انداختن واکسیناسیون سریع، وسیع و عادلانه ی جهانی، منجر به سویه های جدید ویروس و انتشار آن در سطح جهان و تاخیر در ایجاد ایمنی کامل و ادامه ی همه گیری و عادت به هزاران مرگ روزانه و عادت موج های اول ، دوم، سوم، چهارم، پنجم و... میشود.
مشکل ویروس کرونای جدید، یک چالش جهانی است و با مدیریت عادلانه ی و علمی در سطح جهانی و نه ریزه کاری ها و خرده کاری های محفلی، حل میشود؛ مدیریت علمی دانشگاهی و منسجم که شاخه های مختلف علوم و جوامع مختلف فقیر و غنی را در کنار هم بیاورد و چالش جدایی علوم و جوامع را در عرصه های مختلف هشدار دهد!
کشف برخی رموز موجود در عملکرد سیستم ایمنی در خون و بافت ها و نیاز به بررسی بافتی در کنار بررسی خونی سیستم ایمنی: (توصیه میشود برای بررسی سیستم ایمنی از نظر تکاملی، به مقاله ی ابزار بقای موجود زنده از نخستین همانند سازها تا مغز، از مغز تا ابزارهای دفاعی ویروس کرونا(قسمت ششم) در همین کانال مراجعه شود)
بافت ها و نه فقط خون، جایی است که سلول های ایمنی کار میکنند.
بیماری کووید 19 به ما نشان داده است باید ایمنی را در همه ی بدن تقویت کنیم. گره های لنفاوی دارای B cells، T cells و سلول های دندریتی است. در ابتدای همه گیری گروهی پژوهشی، چیز جالبی پیدا کرد. وقتی مردم با کووید 19، بسیار بد حال و زیر دستگاه تنفس مصنوعی بودند لوله های پلاستیکی در دستگاه تنفس، دارای سلول های ایمنی راه های هوایی بود. شگفت تر آنچه در این نمونه های راه هوایی بود بسیار متفاوت از سیستم ایمنی در خون بیمار بود.
سلول های راه هوایی مقدار زیادی سیتوکین تولید میکند. سیتوکین های فاکتورهایی است که سلول های ایمنی مانند T cells را در منطقه ی خاصی در بافت، جایگزین میکند و باعث التهاب میشود. برعکس نمونه های خونی مرتبط، مقدار کمی T cells و مقدار زیادی منوسیت داشت. منوسیت ها گیرنده های سطح سلولی غیر عادی ای را نمایش میدادند. نمونه های ریه از بیمارانی که مرده بودند منوسیت ها و نوع دیگری از سلول های ایمنی به نام ماکروفاژها را نشان دادند که در کیسه های راه های هوایی، خوشه ای و دسته بندی شده بود. این مرتبط با تخریبی است که سندرم شدید کووید 19 را نشان میدهد.
گیرنده های نامعمول به ما پیشنهاد داد که منوسیت هایی که در خون چرخش میکنند با سیتوکین هایی- که در راه هوایی تولید میشوند - احضار و دگرون می شوند. اگر ما آن نمونه ها را از راه های هوایی نداشتیم نمیتوانستیم به این نتیجه گیری برسیم.
آنطور که این نمونه ها نشان میدهد این همه گیری، شکاف های بسیاری را از درک ما نسبت به سیستم ایمنی نشان داده است. یکی از بزرگترین آنها واکنش ها در بافت ها به عنوان سایت های عفونت است که در بیماری خودنمایی میکند. سلول های ایمنی معمولا به گلبولهای سفید نسبت داده میشود ولی بیش از 95% T cell ها در بافت ها به خصوص گره های لنفاوی و سطوحی مانند پوست، روده و غشاء های مخاطی حضور دارند و در آنجا فعالیت می کنند. هرچند عفونت با SARS-CoV-2 منجر به CD4+ and CD8+ T cells خاص ویروس میشود که ماه ها یا بیشتر در خون قابل شناسایی است، روشن نیست حضور آنها در خون محیطی به معنی ایمنی وابسته به بافت در ریه ها هست یا نه. برخی سلول های ایمنی هرگز در خون یافت نمیشوند (یا بیشتر اینکه ما در بسیاری موارد نمیدانیم آیا آنها نمیتوانند وارد چرخش خون شوند یا آنها خصوصیات خود را وقتی وارد خون میشوند تغییر می دهند.)
برخی مانند ماکروفاژها مستقیما از لوله های پیش ساز جنینی مشتق می شوند تا در بافت هایی مانند ریه، کبد، و طحال بالغ شوند. دیگر موارد مانند T cell های حافظه از T cell های فعال شده، ایجاد می شود که پس از پیدایش ابتدایی در گره های لنفاوی طی عفونت به بافت ها میرود. این T cell ها- که در بافت مسکن می گیرند- مدت طولانی در بافت ها می مانند و می توانند خصوصیاتی را ایجاد کنند که در هر کدام، مجزا است. برای درک درست سیستم ایمنی پژوهشگران نیاز دارند ایمنی پوست، روده و دستگاه تنفس را بشناسند. و اینکه هر کدام با گره های لنفاوی مجاور، چگونه واکنش نشان می دهد. این یعنی حمایت و بررسی ریز بافت ها و همفکری با پزشکان، بانک های زیستی، بیمارستان ها و آژانس های تدارکاتی برای اهدای عضو صورت گیرد.
مدل های موشی
مدل های موشی عفونت، بیماری خودایمن، کانسر و بیماری های التهابی، بسیار برای درک سیستم ایمنی ارزشمند است. مطالعات موشی معمولا از بافت درگیر و گره های لنفاوی مربوطه و به ندرت خون، نمونه برداری میکند. این مطالعات مربوط با منطقه و سایت، فرایندهای اساسی ای را نشان داده است. برای نمونه عفونت ریه با ویروس، سلول های دنتریتی عرضه کننده ی آنتی ژن را تحریک می کند تا از ریه ها به گره های لنفاوی مجاور مهاجرت کنند و در آنجا سلول های خاص ویروس مانند سلول های CD4+ T helper را فعال کند.
این تحریک، B cells را وادار به تمایز و تولید آنتی بادی ها میکند. CD8+ T cells سیتوتوکسیک(کشنده ی سلول) هم تولید میشود و به ریه مهاجرت میکند تا سلول های عفونی را بکشد و مانع از انتشار ویروس شود. وقتی عفونت پاک شود بخش کوچکی از این T and B cell های حافظه ای که علیه ویروس به طور خاص عمل میکنند در بافت باقی می مانند تا در صورت مواجهه دوباره با عامل بیماری زا حمایت را به سرعت شروع کنند. مطالعات موشی همچنین نشان داده است برای ویروس های خاص منطقه ی عفونت، مانند آنفلانزا یا پاپیلوماویروس، حافظه ی ایمونولوژیک، به وسیله ی مجموعه ای اختصاصی از T cell حافظه ای در سایت و منطقه ی مربوطه تولید می شود. این T cell حافظه ای باقیمانده در بافت، برای ویروس های تنفسی در ریه ها، عوامل بیماری زای پوستی در پوست یا در راه های تناسلی زنانه برای عفونت های تناسلی یافت میشود. به علاوه این سلول های ایمنی باقی مانده، میتواند علیه عفونت محافظت کند و میتواند با واکسن هایی مانند واکسن آنفلوانزای داخل بینی تولید شود که بافت های اختصاصی را هدف میگیرد.
در انسان ها عملی نیست پاسخ ایمنی از شروع عفونت تا ایجاد حافظه ایمنی به طور کامل، پیگیری شود. همیشه روشن نیست عفونت از کجا و کی شروع میشود و نمونه برداری در طول زمان، ساده نیست. با این همه انسان ها نمونه ی خونی دارند که به طور مرتب میتوان از آن برداشت. خون حاوی همه ی رده های سلول های ایمنی به اضافه ی آنتی بادی های در گردش و سیتوکین های ترشح شده است. این اپروچ برای مانیتور کردن پاسخ های ایمنی در زمان واقعی و درک تشکیل و عملکرد آنتی بادی ها و التهاب، در دردسترس نیست.
آزمایش خون برای بررسی پاسخ ها به عفونت و واکسن ها و برای پیدا کردن ارتباط های بیماری شدید، کمک کرده است. ولی بیشترداستان هنوز ناشناخته است زیرا فعالیت سیستم ایمنی در این بافت ها بسیار وسیع است.
درس هایی از بافت ها و مطالعات ایمنی در بافت ها باعث ایجاد درمان هایی هم شده است. در بیماری های خود ایمن مانند روماتوئید آرترایتیس، مقدار زیادی از مارکرهای التهابی در سرم خونی افزایش می یابد. وقتی پژوهشگران به طور اختصاصی به مایع سینوویال نگاه کردند- که فضاهای بین مفاصل انسان را پر میکند- آنها سطوح بالایی را از سیتوکین TNF-α پیدا کرده اند که باعث شروع بیماری می شود. اکنون بلوک کننده های TNF-α (Anti TNF-α)از مهمترین درمان های مورد استفاده در روماتیسم مفصلی و دیگر بیماری های التهابی است و در کاهش علایم این بیماری ها خیلی کمک میکند.
به طور مشابه مطالعه سلول های ایمنی در تومورهایی- که از طریق جراحی خارج شده اند- T cell هایی را نشان داده است که از نظر عملکردی، غیرفعال هستند و نمیتوانند فرایند بیماری را متوقف کنند. این منجر به این ایده شده است که بسیاری از سرطان ها میتواند از دفاع ایمنی جلوگیری کند. چنین مطالعاتی منجر به درمان های ایمنی(ایمونوتراپی)تومور شده است که این درمان ها را برای برخی از سرطان های پستان، ریه، کولون و دیگر سرطان ها دگرگون کرده است.(توصیه میشود به مقاله ی کار ما ودیگران نشان می دهد ترکیب سلول های ایمنی در بافت های مختلف، متفاوت است و تظاهرات ژنتیکی و مسیرهای متابولیک و تنظیم عملکردی خاصی را ایجاد میکند. تعریف این گیرنده ها میتواند درمان هایی را علیه پاسخ های ایمنی بافتی هدف بگیرد ولی نیاز است اول به بافت ها نگاه شود. نمونه های بافتی زیاد از افراد زنده میتواند طی مراقبت پزشکی گرفته شود.
برای نمونه بیوپسی ها و جراحی های انتخابی و نه اورژانسی، اجازه میدهد بافت سالم و بیمار برداشته شود. در جراحی ها از برداشت لوزه ی سوم تا برداشتن تومورها و آپاندیس و گره های لنفاوی برداشته میشود. جراحان قلب، معمولا تیموس را بر میدارند. فرایندها برای بایپس معده و روده ها بافت های روده را که پر از سلول های ایمنی و گره های لنفاوی است برمیدارد.
چنین نمونه هایی معمولا در نشان دادن ساختاربندی سلول های ایمنی در این بافت ها سودمند است و میتواند پیشنهاد دهد چگونه نمونه های سلولی با هم ارتباط برقرار می کنند یا بر هم تاثیر می گذارند. ده سال قبل این گروه نوع جدیدی از منبع بافتی را ترتیب دادند تا نمونه هایی را از دهنده های بافتی به دست بیاورند. این گروه، جراحان آماده ای داشت- که وقتی متوجه مرگ دهنده ی عضو میشدند- سریعا بر بافت های دیگر آن، بررسی را آغاز میکردند و نمونه ها از پوست، ریه، روده و معده و ... را به انبار اطلاعات می فرستادند. ارتباط بین پیوند عضو و جمع آوری بافت، این فرصت را به محققان می دهد تا بافت ها را قبل از آنکه بمیرند مورد بررسی قرار دهند.
ما تاکنون نمونه های بافتی بیش از 500 دهنده ی عضو را بررسی کرده ایم. این نمونه ها در اطلس سلول انسانی نگهداری می شود تا به عنوان نقشه ی منبع قابل درک از سلول های انسان درنظر گرفته شد. گروه های پژوهش در موسسه ی Wellcome Sanger در هینکستون انگلستان و موسسه ی کارولینسکادر استکهلم برنامه های مشابهی برای به دست آوردن نمونه ها داشته اند. دانشگاه فلوریدا در گینسویل همکاری هایی را با چند سازمان تدارکات بافتی داشته است که اساسا برای تهیه ی نمونه ی پانکراس برای پژوهش بر تیپ یک دیابت بوده است.
با پیشرفت های تکنولوژی، ترجمه های RNA، محتویات پروتئین و تغییرات ژنتیکی حتی برای یک نوع سلول مشخص میشود. همراه با آنالیز محاسباتی، این محاسبات، اجازه ی شناسایی همزمان ترکیب، نسل و وضعیت عملکردی سلول های ایمنی را می دهد. وقتی در مورد سلول ها در خون به کار برده شود بررسی دقیق، برخی مشخصه های ایمونولوژیک را برای برخی عفونت ها و واکسن ها از آنفلوانزا تا 2SARS-CoV- نشان می دهد.
این گروه بافت های متفاوت را در صدها اهدا کننده ی بافتی مقایسه کردند تا انواع مختلف سلول ایمنی ذاتی و سازگار شده را در هر کدام، چک کنند. مطالعات ما شامل تعیین همراهی پروفایل ایمنی بافتی با فاکتورهایی مانند جنس و سن بود. با این حال هنوز نمونه های اهدای بافت یکی از بزرگترین چالش ها در پیگیری یک پاسخ ایمنی به عفونت، واکسیناسیون و دیگر درمان های مبتنی بر ایمنی در برخی بافت ها است. این نمونه برداری ها به ما کمک میکند تغییراتی را- که افزایش سن یا کاهش وضعیت سلامتی رخ میدهد- بشناسیم.
سه مرحله:
پژوهشگران، موسسات و برنامه ریزها باید چه کاری برای توسعه ی کار بر ایمنی بافتی انسان، انجام دهد؟ سه راهکار پیشنهاد میشود:
نمونه برداری جفتی(بافت و خون)را توسعه دهید: پزشکان و ایمونولوژیست ها باید شانس های بیشتری برای نمونه برداری همزمان از بافت و خون داشته باشند. این کار مثلا با نمونه برداری از ترشحات تنفسی از بیماران اینتوبه یا ترشحات بینی از کودکان وبالغین دچار بیماری تنفسی صورت می گیرد. نمونه های جفت شده میتواند از افرادی گرفته شود که بیوپسی های تشخصیصی انجام میدهند(مثلا طی کلونوسکوپی روده ها) یا بیوپسی های پژوهشی با استفاده از آسپیراسیون با سوزن نازک از پوست و گره های لنفاوی.
این مطالعات ارتباط پارامترهای ایمنی در خون و بافت ها را به طور همزمان در ارتباط با بیماری و نتیجه ی بیماری بررسی می کند. برای نمونه، پژوهشگرانی که واکسن هپاتیت بی را بررسی میکنند نمونه های گره های لنفاوی نزدیک محل تزریق را نمونه برداری کردند تا پاسخ های آن را با سلول های ایمنی در خون مقایسه کنند. مطالعه ی واکسن واریسلا زوستر- که باعث آبله مرغان میشود و میتواند دوباره فعال شود و زونا را ایجاد کند- بر T cells در پوست اطراف ضایعه که ژن ویروس وارد شده تمرکز کرده است.
طی همه گیری اخیر روش هایی ابداع شد ونمونه هایی تحلیلی شد که یک سال قبل امکان آن نبود و اینها میتواند عمق آگاهی ما را بیشتر کند. اینها شامل نمونه ها از بینی است که برای تست SARS-CoV2 برداشته می شود و این نمونه، مقدار زیادی سلول برای پروفایل بسیار حساس بررسی تک سلول دارد. تظاهر ژنتیکی میتواند در سلول های منفرد اندازه گیری شود تا بررسی پاسخ ایمنی را یکپارچه کند. آن تکنیک ها میتواند در دیگر محل های نمونه برداری شده در عفونت ها و بیماری های دیگر استفاده شود. بنابراین توجه منظم میتواند مواردی را برای مطالعات مبتنی بر ایمنی فراهم کند.
با داده های جمع آوری شده از بانک های زیستی(بیوبانک)هماهنگ شوید:
هزارن بیوبانک در سطح جهان وجود دارد و بزرگترین آنها دارای نمونه های صدها و هزاران نفر از افراد مورد آزمایش است. عموما این نمونه ها برای ایمونولوژیست ها در دسترس نیست. به جای آن، نگهداری نمونه ها از نظر شیمیایی برای آسیب شناسی و انبار کردن DNA، پلاسما و سوم، بیو بانک ها باید بافت ها و ترشحات پر از سلول های ایمنی و فاکتورهای محلول یخ زده را هم نگه دارند. برای نمونه پژوهش های آسم و دیگر بیماری های مزمن ریه بیوبانک هایی از ترشحات مختلف تنفسی جمع آوری کند که شامل خلط، بزاق، ترشحات بینی و برداشت ها از تراشه باشد.
مطالعه ی سلول های ایمنی حفظ شده در این نمونه ها میتواند درک ما را از ایمنی مخاطی افزایش دهد.
از هماهنگی ها و پشتیبانی ها حمایت کنید: اخیرا یک ایمونولوژیست نیاز دارد با پزشکان بر پایه ی کیس به کیس مرتبط شود تا نمونه های بافتی پژوهش را به دست بیاورد. بسیاری از موسسات و مراکز، اصول اولیه ای را برای تایید قانونی این نمونه گیری ها دارند. در گذشته پژوهش ایمونولوژیک درمراکز پاتولوژی انجام میشد که نمونه های بالینی را دریافت کرده بودند و آنها را به پژوهشگران میدادند. دانشمندان پزشکی باید در آزمایشگاه های ایمونولوژی هم آموزش داده شوند
متخصصان افراد پیر و مسن، باید همراه با مطالعات ایمونولوژی آموزش داده شوند تا عوامل موثر در افت ایمنی را به دست بیاورند.
متخصصان کودکان باید همکار با ایمنولوژیست ها باشند؛ نه فقط به خاطر آلرژی کودکان بلکه برای شناخت کامل فرایند تکامل ایمنی از جنینی تا بزرگسالی. همچنین ایمونولوژی در عرصه هایی که تا امروز مرسوم نبوده است مانند علوم مغز و اعصاب و نورولژی باید کار کند.
در حالی که SARS-CoV-2 در حالی ویران کردن جهان است هماهنگی های بیشتری باید انجام شود تا به سوالات حساس در ایمونولوژی انسان، پاسخ دهد. برای حرکت به سوی جلو و ترجمه ی یافته ها به درمان، ایمونولوژیست ها باید همه ی بدن را بررسی کنند. https://doi.org/10.1038/d41586-021-01396-y
آدرس مطب : اصفهان ، خیابان آمادگاه ، روبروی داروخانه سپاهان ، مجتمع اطبا ، طبقه اول
تلفن : 32223328 - 031
