يقتل 3 ملايين رأس ماشية سنويا وينتقل للإنسان.. كيف يتغلب مرض النوم الإفريقي على مناعة البشر؟

تسلط دراسة جديدة الضوء على كيفية تسبب الطفيليات المنقولة بالدم، والتي تسبب مرض النوم الإفريقي لدى البشر والأمراض ذات الصلة في الماشية وغيرها من الحيوانات، في الإصابة بالعدوى طويلة الأمد.

الدراسة أجراها باحثون في كلية بلومبرج للصحة العامة، بجامعة جونز هوبكنز.

باستخدام نموذج الفأر، أظهر الباحثون أن بكتيريا Trypanosoma brucei تلعب لعبة الغميضة من خلال إنشاء متجر لها في أنسجة مضيفها، مما يسمح لها بتغيير طبقة السطح الواقية باستمرار والتهرب من الأجسام المضادة.

وقد يمهد هذا الاكتشاف، الذي تم نشره في مجلة Nature، الطريق لفهم الاستجابة المناعية لمسببات الأمراض الأخرى.

مرض النوم الإفريقي

مرض النوم الإفريقي، المعروف أيضا باسم داء المثقبيات الإفريقي البشري، هو مرض استوائي مهمل يؤدي عادة إلى الوفاة بين البشر إذا لم يعالج.

ورغم أن حملات العلاج وجهود مكافحة ذبابة التسي تسي ساعدت في السيطرة على داء المثقبيات الإفريقي البشري، فإن ذبابة التسي تسي لا تزال تشكل مشكلة كبرى بالنسبة للمزارعين الأفارقة، حيث تقتل ما يقدر بنحو ثلاثة ملايين رأس من الماشية سنويا.

إن طفيلي T. brucei يغير باستمرار طبقة سطحية مكونة من ملايين النسخ من بروتين واحد - وهو الجليكوبروتين السطحي المتغير (VSG). وبمجرد التعرف على أحد الجليكوبروتينات السطحية من خلال استجابة الأجسام المضادة للمضيف، فإن الطفيلي يكون قد "تحول" بالفعل إلى آخر جديد، لم يكتشفه الجهاز المناعي بعد.

ومن خلال تغيير أي من هذه الجينات المتغيرة، يمكن للطفيلي تغيير مظهره بما يكفي للتهرب من الاستجابة المناعية لمضيفه لفترات طويلة.

بعد دخول طفيلي T. brucei إلى مجرى الدم عن طريق لدغة ذبابة تسي تسي، يصيب أيضًا أنسجة خارج مجرى الدم.

كانت وظيفة هذا الموطن "خارج الأوعية الدموية" للطفيلي غير واضحة في السابق. للحصول على فهم أكثر اكتمالًا لكيفية تهرب T. brucei من الجهاز المناعي، استخدم الباحثون طريقة تسلسل الحمض النووي الريبي المخصصة لتصنيف أنواع VSG المميزة التي ظهرت بمرور الوقت أثناء عدوى T. brucei في الفئران.

اكتشف الباحثون أن الغالبية العظمى من متغيرات VSG تنشأ في الأنسجة وليس في مجرى الدم. كما وجدوا أن تطهير الطفيليات بواسطة الجهاز المناعي يكون أبطأ في الأنسجة.

تشير نتائجهم إلى أن الانتقال من مجرى الدم إلى الفراغات خارج الأوعية الدموية يمنح T. brucei "مساحة تنفس" مهمة لتوليد ما يكفي من متغيرات VSG للبقاء على قيد الحياة على المدى الطويل في العوائل، مما يضمن استمرار انتقال الطفيليات.

تقول الدكتورة مونيكا موجنير، المؤلفة الرئيسية للدراسة: "يفتح هذا العمل المجال لطريقة جديدة للتفكير في التهرب المناعي في عدوى T. brucei والالتهابات المزمنة الأخرى المحتملة".

تنتشر طفيليات T. brucei، التي تنتقل عن طريق ذبابة التسي تسي، في العديد من مناطق إفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، وتؤوي العديد من الثدييات البرية في إفريقيا الطفيلي دون أن تظهر عليها علامات المرض، وبالتالي تعمل كمستودعات للعدوى.

وفي البشر، وفي الماشية مثل الأبقار والأغنام والماعز، يمكن أن تسبب عدوى T. brucei مرضًا مزمنًا يتضمن في مراحله المتأخرة خمولًا شديدًا وأعراضًا عصبية أخرى.

يدخل الطفيلي إلى مضيفه الثديي عبر مجرى الدم أثناء لدغة ذبابة تسي تسي، وعادة ما يخرج بنفس الطريقة.

كان سبب انتشار T. brucei من الدم إلى الفراغات خارج الأوعية الدموية سؤالًا لم يتم حله.

في الدراسة، استخدمت موغنير وفريقها طريقة تسلسل الحمض النووي الريبي المستهدفة لـ VSG لتسجيل التعبير عن VSGs المختلفة بمرور الوقت في طفيليات T. brucei المستردة من دم وأنسجة الفئران المصابة.

وقد أظهر الباحثون أنه بمجرد ترسيخ العدوى لأكثر من أسبوع أو نحو ذلك، فإن عدد الجينات القابلة للكشف عنها في أنسجة الفئران كان أعلى في المتوسط ​​عدة مرات من عددها في الدم، وبالتالي، فإن الجزء الأكبر من تنوع الجينات القابلة للكشف عنها ــ العامل الرئيسي الذي يحدد قدرة العامل الممرض على التهرب من الاستجابة المناعية ــ كان موجودًا في الأنسجة، وليس في الدم.

وكانت هذه هي الحال سواء كانت الفئران مصابة بالإبر أو بلدغة ذبابة تسي تسي.

عندما تتبع الباحثون VSGs محددة من العدوى الأولية، وجدوا أن التطهير المناعي للطفيليات التي تحمل هذه VSGs حدث في وقت لاحق بشكل ملحوظ في الأنسجة مقارنة بالدم. وبالمثل، عندما استخدموا الفئران المعدلة وراثيًا بحيث يتأخر تطهير الأنسجة من الطفيليات بشكل أكبر، كان تنوع VSG في الأنسجة أكبر بشكل مماثل.

وتشير النتائج بشكل عام إلى أن T. brucei يستخدم الأنسجة كمساحات محمية نسبيًا حيث يمكنه البقاء على قيد الحياة لفترة أطول، مما يؤدي إلى توليد تنوع أكبر من المتغيرات، وإعادة زرع مجرى الدم بهذه المتغيرات - بشكل أسرع مما يستطيع الجهاز المناعي مواكبته.

تقول موجنير: "كان يُعتقد في السابق أن الأنسجة هي مواقع عرضية للإصابة بطفيلي T. brucei، ولكن يبدو الآن أنها قد تلعب دورًا هامًا في الحفاظ على عدوى طويلة الأمد لهذا الطفيلي، في حين قد يعمل مجرى الدم كنظام طريق سريع للحركة بين الأنسجة ولانتقال العدوى في النهاية إلى ذبابة تسي تسي".

وتضيف أن هذا النموذج الجديد يشير بدوره إلى أن تعطيل قدرة T. brucei على الانتشار من الدم إلى الأنسجة قد يكون كافيًا للسماح للجهاز المناعي باللحاق بالعدوى وإنهائها، وبالتالي قد يكون بمثابة استراتيجية علاجية جديدة قيمة.

وتشتبه موجنير وزملاؤها أيضًا في أن هذا الاستغلال للمساحات خارج الأوعية الدموية قد يكون تكتيكًا يستخدمه مسببات الأمراض الأخرى - بكتيريا مرض لايم، على سبيل المثال - لإثبات وجود عدوى مزمنة.

وقالت موجنير: "قد يتبين أن عدوى T. brucei قد تكون نموذجًا مفيدًا لفهم سبب قلة كفاءة المساحات خارج الأوعية الدموية في إزالة مسببات الأمراض وكيف تستغل بعض مسببات الأمراض ذلك".