كيف تفكك فيروسات الجدري الاستجابات المضادة للفيروسات؟

نجح فريق من العلماء والباحثين في استكشاف كيفية قيام فيروسات الجدري بتفكيك الاستجابات المضادة للفيروسات.

في التفاصيل التي اوردها موقع ميديكال إكسبريس، اكتشف باحثو الطب الشمالي الغربي بقيادة ديريك والش، أستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة، كيف تقوم فيروسات الجدري بنزع سلاحها والتهرب من الاستجابات المضادة للفيروسات التي تحركها الميتوكوندريا لتكاثرها في الخلايا المضيفة، وفقًا للنتائج التي تم نشرها في Nature Communications.

ناثان ميدزميل ما بعد الدكتوراه وباحث مشارك في مختبر والش، كان المؤلف الرئيسي للدراسة.

فيروسات الجدري

فيروسات الجدري هي عائلة مكونة من فيروسات الحمض النووي الكبيرة مزدوجة السلسلة، والتي تشمل فيروس الجدري (الجدري الصغير)، وفيروس جدري القرود، وغيرها، والتي تصيب الإنسان والحيوان على حد سواء.

هذه الفئة من الفيروسات غير عادية من حيث إنها تتكاثر بالكامل في سيتوبلازم الخلايا المضيفة وتشكل حجرات تكاثر كبيرة مملوءة بالحمض النووي، مما يجعلها عرضة للكشف بواسطة أجهزة استشعار الحمض النووي، بما في ذلك جهاز يعرف باسم cGAS.

ردا على ذلك، يقوم الفيروس بتشفير ما يقرب من 100 بروتين مناعي في المراحل المبكرة من العدوى لمساعدته على تجنب مسارات الاستجابة المضادة للفيروسات.

تشفر فيروسات الجدري أيضًا بروتينًا يسمى F17، والذي يتم التعبير عنه في المراحل اللاحقة من العدوى ويكون ضروريًا لمنع الاستجابات المضادة للفيروسات، كما تم اكتشافه سابقًا بواسطة مختبر والش.

ومع ذلك، فإن طبيعة هذه الاستجابات المضادة للفيروسات وكيفية استهداف F17 لها، ظلت مجهولة.

باستخدام التألق المناعي والمقايسات الأيضية، قام فريق والش بدراسة مزارع الخلايا البشرية المصابة بـ فيروس اللقاح، واكتشفوا أن F17 يمنع الاستجابة المضادة للفيروسات التي تحركها الميتوكوندريا والتي تنطوي على فرط الانصهار في الخلايا المصابة.

وقال والش: «على وجه التحديد، عندما تتكاثر فيروسات الجدري داخل الخلية، فإن إجهاد التكاثر يدفع الميتوكوندريا إلى الخضوع لعملية تسمى فرط الانصهار».

لعملية فرط الاندماج هذه وظيفتان رئيسيتان: إطلاق الحمض النووي للميتوكوندريا (mtDNA) لتنشيط cGAS ودفع الخلايا لزيادة تحلل السكر أ، وهو المسار الأيضي الذي يحول الجلوكوز إلى طاقة للخلية، لدعم إنتاج البروتينات المضادة للفيروسات.

بدلًا من ذلك، يتصدى F17 لهذه الاستجابات عن طريق التوطين في الميتوكوندريا وخلل تنظيم mTOR، وهو مستشعر استقلابي رئيسي وكيناز يتحكم في استقرار cGAS ونشاط تحلل السكر، وفقًا لما ذكره والش.

وأضاف والش: «بشكل عام، سلط هذا الضوء على كيف أن الحمض النووي الفيروسي السيتوبلازمي ليس هو الشكل الوحيد من الحمض النووي الذي يعمل على تنبيه الخلايا إلى عدوى فيروس الجدري، وأن الحمض النووي الميتوكوندري والتغيرات الأيضية التي يتم التحكم فيها بواسطة الميتوكوندريا تلعب أيضًا دورًا رئيسيًا في الاستشعار والاستجابة لتطور تكاثر فيروس الجدري».

وفقًا لـ والش، يمكن أن تدعم النتائج التطوير المستقبلي لنهج علاجي محتمل يتضمن استهداف F17 أو تغيير العمليات الأيضية في فيروس الجدري- الخلايا المصابة، مما قد يعزز قدرة المضيف على مكافحة العدوى.

وقال والش: «في الواقع، لا يتم التعبير عن F17 بشكل جيد من خلال فيروسات الجدري الموهنة التي تستخدم كلقاحات، وقد يكون هذا أحد الأسباب التي تجعل هذه اللقاحات تثير مثل هذه الاستجابة القوية».

وأكد والش أن فريقه مهتم الآن بتحديد الآليات التي يؤثر من خلالها F17 على استقلاب الخلية المضيفة وعلى استجابات المضيف المضادة للفيروسات.