الكشف عن دور محفز جينات الإنترفيرون في جهاز المناعة الفطري بجسم الإنسان

عندما تقوم مسببات الأمراض بمهاجمة جسم الإنسان، يعمل الجهاز المناعي الفطري على الحماية من المرض الغازي.

جهاز المناعة الفطري هو خط الدفاع الأول، فهو يكتشف بدقة ما هو الفيروس أو البكتيريا ثم ينشط البروتينات التي تحارب مسببات الأمراض.

رغبةً في فهم كيفية عمل نظام المناعة الفطري في الجسم بشكل أفضل، أجرى فريق من العلماء دراسة على STING، وهو البروتين الذي يلعب دورًا حيويًا في المناعة الفطرية، وفقا لما نشره موقع ميديكال إكسبريس.

كيف يعمل محفز جينات الإنترفيرون؟

يقدم الفريق نتائج كمية، توضح كيف يعمل STING، وهو اختصار لمحفز جينات الإنترفيرون، في الإشارات المناعية الفطرية.

تم نشر أعمالهم في مجلة Nature Communications.

الإنترفيرون من النوع الأول عبارة عن بروتينات تشير إلى الاستجابة عندما تكتشف وجود الفيروسات.

إنها تلعب دورًا أساسيًا في جهاز المناعة في الجسم، حيث تتواصل بين الخلايا أثناء محاربة مسببات الأمراض.

يعد STING أمرًا بالغ الأهمية لاستجابة الإنترفيرون من النوع الأول لمسببات الأمراض أو الحمض النووي المشتق ذاتيًا في العصارة الخلوية، وهو الجزء السائل من الخلية.

في حين أن STING يلعب دورًا مهمًا في حماية الجسم الناجحة ضد العدوى، فإن نشاط STING غير المنظم يؤدي إلى الإفراط في إنتاج وسطاء الالتهابات التي يمكن أن يكون لها تأثير ضار على الخلايا والأنسجة المحيطة.

لقد ربطت الدراسات الحديثة بين STING وعدد من الأمراض الالتهابية الذاتية والتنكس العصبي.

«تم اكتشاف STING كبروتين يحفز الإشارات المناعية الفطرية استجابة للحمض النووي غير الذاتي المشتق من الفيروس، وقد تم الإبلاغ مؤخرًا عن أن الاستجابة المناعية الفطرية لـ STING تلعب دورًا مهمًا في الاستجابات المناعية للسرطان وتساهم في الأمراض الالتهابية في الشيخوخة» بحسب ما قاله كينيتشي جي إن سوزوكي، الأستاذ في معهد أبحاث الجليكو كور بجامعة جيفو ورئيس قسم التصوير الحيوي المتقدم بالمعهد الوطني لأبحاث السرطان.

تشير الأبحاث إلى أن STING قد يعمل كسقالة لتنشيط كيناز 1 (TBK1) المرتبط بـ TANK. TBK1 هو جزيء إشارة يتم تنشيطه بواسطة المستقبلات عند حدوث عدوى فيروسية.

تقوم بروتينات السقالة بوظيفة مهمة تتمثل في تنظيم مسارات الإشارات الرئيسية.

ومع ذلك، حتى هذه اللحظة، يفتقر العلماء إلى أدلة خلوية مباشرة تثبت أن STING قام بتنشيط TBK1.

لتحليل مجموعة STING، استخدم فريق البحث إجراء تصوير للخلايا الحية يسمى المجهر الموضعي المنشط ضوئيًا أو PALM.

لقد أجروا هذا التصوير لجزيء واحد من STING بدقة زمنية محسنة تصل إلى 5 مللي ثانية.

لقد قرروا أن STING يصبح متجمعًا في شبكة Trans-Golgi. شبكة Trans-Golgi، أو TGN، هي مسار في الجسم يوجه البروتينات إلى الوجهة التحت خلوية الصحيحة.

أثبت الفريق أيضًا أن تقنية STING palmitoylation سهّلت تجميع STING.

يصف Palmitoylation عملية تعديل البروتين في الجسم.

إن هذا التحلل البالميتيلي لـ STING مطلوب لتكوين مجموعة STING في TGN.

يعد ترتيب الدهون في جهاز Golgi، جنبًا إلى جنب مع عملية STING palmitoylation، ضروريًا لإشارة STING.

قام الفريق بفحص دور الكوليسترول، وهو دهن يلعب دورًا أساسيًا في توليد ترتيب الدهون في إشارات STING وتجمعاتها.

استخدموا مستشعرًا حيويًا للكوليسترول ومسبارًا حساسًا للبيئة للأغشية الدهنية، لإثبات أن الكوليسترول يلعب دورًا في المجموعات المكونة من STING البالميتويلية والتي تنشط TBK1 في TGN.

قام الفريق على وجه التحديد بفحص تشكيل مجموعات STING من حيث صلتها بمتلازمة COPA.

متلازمة COPA

متلازمة COPA هي اضطراب في خلل التنظيم المناعي يتميز بزيادة في الجينات المحفزة بالإنترفيرون من النوع الأول.

يمكن أن يؤثر اضطراب المناعة الذاتية هذا على أنظمة متعددة في الجسم.

كشف تصوير الفريق لـ TBK1 أن الزيادة في التجمعات تعزز ارتباط TBK1.

وقال توموهيكو: «نحن نقدم إثباتًا كميًا لمبدأ سقالة STING للإشارة، ونكشف عن الدور الميكانيكي لـ STING palmitoylation في تنشيط STING، ونحل السؤال القديم المتمثل في متطلبات إزفاء STING لتحفيز الإشارات المناعية الفطرية».

وبالنظر إلى المستقبل، يرى الفريق أن هذا العمل يمكن أن يساعد في مكافحة الأمراض.