اكتشاف بروتين ضروري للحفاظ على الخلايا المناعية لمكافحة الإنفلونزا
ظاهريًا، تكون الاستجابة المناعية لفيروس الإنفلونزا بسيطة، حيث تتعرف بعض الخلايا على العامل الممرض وترسل إشارة إلى الجهاز المناعي، فتُنتج الخلايا المناعية أجسامًا مضادةً قد تُنقذ حياةً ضد الفيروس.
يدخل المستضد، ويخرج الجسم المضاد.
ومع ذلك، فإن تفاصيل الخطوات المتداخلة، كما تعلم الباحثون في السنوات الـ 65 الماضية، معقدة للغاية، فخلايا معينة تحمل مستضد الإنفلونزا إلى الجهاز المناعي، وتستجيب خلايا مناعية محددة للمستضد وتتلامس وتتفاعل مع بعضها البعض لاستحضار استجابة، وتخضع جينات الأجسام المضادة في كل خلية من خلايا B المستجيبة للعديد من الطفرات الجسدية لإنشاء مجموعة من الأجسام المضادة المحددة المحتملة، ويتم تبديل فئات الأجسام المضادة مثل IgM وIgG، ويتم القضاء على الخلايا التي تنتج الأجسام المضادة الأقل ملاءمة، والناجين الذين ينتجون أفضل جسم مضاد محدد للإنفلونزا يعززون عملية التمثيل الغذائي لديهم لإنتاج كميات هائلة من بروتين الجسم المضاد.
ما هو أقل فهمًا، ولكنه أكثر تعقيدًا، هو الاستجابة المناعية للذاكرة للإنفلونزا، أي تكوين خلايا مناعية حارسة تحمي الجسم من الإصابات اللاحقة.
تتفاعل خلايا الذاكرة طويلة العمر هذه مع مستضد الإنفلونزا، لكنها تتجنب المسار غير القابل للعكس لإنتاج الأجسام المضادة.
بدلًا من ذلك، تنتظر بصمت في الرئتين والعقد اللمفاوية ، جاهزة للتحول بسرعة إلى خلايا منتجة للأجسام المضادة إذا هاجمها فيروس الإنفلونزا مرة أخرى.
في دراسة نُشرت في مجلة Immunity، وصفت الدكتورة فران لوند، أستاذة علم الأحياء الدقيقة ومديرة معهد علم المناعة بجامعة ألاباما في برمنغهام، وزملاؤها ست مجموعات فرعية من خلايا الذاكرة البائية، بما في ذلك مجموعة فرعية تُنتج عامل النسخ T-bet.
باستخدام تحليل جيني مُفصّل وتعديل جيني، أظهروا أن التعبير المُستمر لعامل T-bet في هذه الخلايا أساسي للحفاظ على استجابة الذاكرة الوقائية.
وفي نموذج إنفلونزا الفئران، وجدوا أن التعبير عن عامل T-bet كان ضروريًا لاستمرار خلايا الذاكرة البائية في الرئة والعقد اللمفاوية، والتي تتمتع بإمكانية تمايز سريعة، لتصبح خلايا بلازما مُنتجة للأجسام المضادة.
بروتين T-bet
T-bet هو عامل نسخ، وهو أحد البروتينات المتحكمة في نواة الخلية ، المسؤول عن تنشيط وتعطيل مجموعات محددة من الجينات. تُنظّم مجموعات من عوامل النسخ المختلفة مجموعات متنوعة من الجينات التي تُغيّر وظيفة الخلية وتمايزها.
أظهرت دراسات سابقة ارتباطًا ما بين تعبير T-bet وسمات الخلايا البائية للذاكرة البشرية الخاصة باللقاح والاستجابة الخلطية طويلة الأمد للعدوى بواسطة الخلايا البائية المركزية الجرثومية الخاصة بالفيروس لدى الفئران.
لفهم خلايا الذاكرة البائية المعبرة عن T-bet بشكل أفضل، قام باحثو جامعة ألاباما برمنغهام بإصابة فئران بفيروس الإنفلونزا.
بعد 30 يومًا من الإصابة، عزلوا خلايا الذاكرة البائية الناضجة المتخصصة في الاستجابة لمستضد NP للإنفلونزا، واستخدموا تسلسل الخلية الواحدة لتحديد التعبير الجيني لكل خلية.
شملت بيانات التعبير الجيني لهذه الخلايا الفردية سبع مجموعات مميزة.
تم استبعاد مجموعة واحدة باعتبارها متميزة من الناحية التنموية، وتم تحليل المجموعات الست الأخرى بالتفصيل، بما في ذلك منظمات النسخ الأساسية، ومجموعات مستقبلات الخلايا البائية، والسمات الوظيفية لكل تعبير جيني في كل مجموعة.
كان التعبير الجيني لجين T-bet مرتفعًا وزاد تنظيمه في المجموعة 2، كما تم إثراء المجموعة 2 للتعبير عن الجينات التي تم الإبلاغ عن ارتفاع تنظيمها في خلايا الذاكرة البائية البشرية المؤثرة التي تم استثارتها بلقاح الإنفلونزا، والتي تعبر عن T-bet.
أشارت الجينات المخصبة لتخليق البروتين في خلايا المجموعة 2 إلى تحول من برنامج هوية خلايا الذاكرة البائية إلى برنامج إنتاج الأجسام المضادة.
في حين أن التعبير الجيني للمجموعة 2 فقط أظهر خصائص خلايا الذاكرة البائية المؤثرة، أظهرت مجموعات أخرى خصائص مميزة شبيهة بالخلايا الجذعية، أو مراقبة الأنسجة، أو الالتهابية.
استخدم الباحثون عمليات حذف تكوينية أو قابلة للتحريض لجين T-bet من الخلايا البائية لإثبات أن جين T-bet يحدد خلايا الذاكرة الرئوية والعقد الليمفاوية الناتجة عن عدوى الإنفلونزا، والتي تتميز بإمكانية تمايز سريع إلى خلايا إفراز الأجسام المضادة، وأن التعبير عن جين T-bet بواسطة خلايا الذاكرة الرئوية كان ضروريًا لاستجابة ثانوية لإفراز الأجسام المضادة في الرئة بعد التعرض الثاني لفيروس الإنفلونزا.
في المستقبل، يأمل الباحثون في استخدام هذه البيانات لتصميم طرق جديدة لتحفيز التعبير عن جين T-bet في خلايا الذاكرة البشرية، وذلك لتحفيز خلايا الذاكرة التي ستستقر في مواقع العدوى المحلية، والتي يمكن أن توفر حماية مبكرة من العدوى.
