رؤى جديدة في تطوير نظام المناعة البشري

مثل اللصوص المحترفين لأنشطتهم السرية ، تحتاج الممرضات البكتيرية أيضا إلى الأداة المناسبة للتسلل وتثبيت نفسها في أجسامنا. وفي هذا الصدد ، فإن بعض الميكروبات هي أخصائيون متطرفون لا يصيبون سوى كائن مضيف واحد. وتشمل هذه المجموعة الصغيرة المكورات البنية والممرض المستدمية النزلية ، التي توجد فقط في البشر. كل من هذه العوامل المسببة للأمراض تشترك في القدرة على التغلب على آليات الدفاع المختلفة للجسم البشري من أجل ربط أنفسهم بالأغشية المخاطية.

كما يظهر العمل الأخير من مختبر البروفيسور كريستوف هاوك ، عالم الأحياء الخلوي في جامعة كونستانز ، الآن في المجلة العلمية علم الأحياء الحالي، جسمنا ليس عاجز ضد هذه البكتيريا المتخصصة للغاية. يتم العثور على مستقبلات ، والتي تعترف بشكل خاص وتدمر مسببات الأمراض مثل gonococci ، على phagocytes من نظام المناعة لدينا. من المثير للدهشة أن جهاز الكشف عن مسببات الأمراض المتخصصة هذا ، والمسمى CEACAM3 ، لا يوجد إلا في البشر وفي أقرب أقاربنا في المملكة الحيوانية ، مثل الشمبانزي والغوريلا والقرود الريصية: قام جوناس أدريان وباتريزيا بونسينيور من مجموعة كريستوف هاوك بفحص جينومات مختلف أنواع الرئيسيات. وجود CEACAM3. يمكن أن يجدوا مستقبلاً شبيهًا بـ CEACAM3 فقط في أكثر القرود تطوراً ، ولكن ليس في الليمور أو القرود القاعدية الأخرى.

يقول هاوك: "توحي هذه النتيجة بأن جزيء المستقبل هذا ظهر مؤخراً نسبياً في التاريخ التطوري للرئيسيات". علاوة على ذلك ، كشفت مقارنة بين هذا المستقبل بين العديد من القردة العليا أن CEACAM3 يتطور بسرعة مذهلة. يمكن تفسير هذا التطور السريع من خلال وظيفة المستقبل كدفاع ضد البكتيريا المتخصصة: أي تغيير على السطح البكتري الذي يسمح للممرض بالهروب من هذه المراقبة المناعية سوف يتم مطابقته ، في سياق الأجيال ، من خلال تغيير مماثل في CEACAM3 . "النتيجة هي نوع من سباق التسلح الجزيئي ، وفي بعض الأحيان يكون للميكروبات الحافة ، وفي بعض الأحيان جهاز المناعة" ، يشرح كريستوف هوك.

تظهر نظرة على التنوع العالمي في CEACAM3 أننا في خضم منافسة جارية هنا. "في بعض المجموعات البشرية ، على سبيل المثال في القارة الإفريقية ، توجد أنواع مختلفة من هذا المستقبل. هذه النظرة التفصيلية في جينوميات البشر لم تتحقق إلا من خلال جمع البيانات العالمية في السنوات الأخيرة" ، يوضح جوناس أدريان. مع وضع وظيفة CEACAM3 في الاعتبار ، كان من المعقول أن نفترض أن هذه المتغيرات CEACAM3 لديها القدرة على كشف وإزالة مسببات الأمراض الإضافية. ولوضع هذا الافتراض على المحك ، أجرى أدريان وبونسنيور دراسات ملزمة مع متغيرات من المستقبلات ومسببات الأمراض البكتيرية المختلفة. أولاً ، قاموا بتعديل جزيء CEACAM3 المنتظم وفقًا للمتغيرات الموجودة في مجموعات بشرية معينة. ثم قاموا بإنتاج هذه المتغيرات في المختبر وجعلهم على وجه التحديد على اتصال مع مسببات الأمراض المختلفة لتحليل ملزمة. مع هذا النهج ، كان العلماء قادرين على إثبات أن هذه المتغيرات CEACAM3 الكشف عن مسببات الأمراض الإضافية ، بما في ذلك المستدمية النزلية. في حين أن معظم الناس يستطيعون السيطرة على مسببات الأمراض المتخصصة بمساعدة CEACAM3 ، فإن الأشخاص الذين لديهم نوع CEACAM3 قادرون على الاحتفاظ بنطاق أوسع من البكتيريا.

إن التنافس المستمر بين البشر والميكروبات يظهر بشكل لافت كيف أن آليات التطور شكلت الجينوم البشري أيضًا. يشير التطور السريع غير المعتاد لـ CEACAM3 إلى أن مثل هذا المسبب الدقيق للكشف عن العوامل الممرضة كان مفيدًا لأسلافنا الرئيسيين في الاحتفاظ بأرضهم ضد مسببات الأمراض شديدة التخصص.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من قبل جامعة كونستانز. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى للأسلوب والطول.