دانشمندان علت احتمالی اختلالات ایمنی در سندرم داون را شناسایی کرده‌اند

به گزارش مجله خبری نگار، افراد مبتلا به سندرم داون ممکن است بیشتر مستعد ابتلا به عفونت‌ها باشند، اما دلایل این تفاوت‌ها در سیستم ایمنی آنها به طور کامل درک نشده است. محققان آمریکایی شواهدی از یک مسیر متابولیکی که قبلاً کشف نشده بود را کشف کرده‌اند که ممکن است با التهاب و اختلالات ایمنی مرتبط باشد. ایزوستیا در مورد آنچه دانشمندان کشف کرده‌اند و اینکه چرا صحبت در مورد یک درمان جدید خیلی زود است، گزارش می‌دهد.

چرا دانشمندان ایمنی را در سندرم داون مطالعه می‌کنند؟

سندرم داون با وجود یک کپی اضافی از کروموزوم ۲۱ مرتبط است. این کروموزوم حاوی ژن‌هایی است که بر عملکرد سیستم‌های مختلف بدن تأثیر می‌گذارند. محققان مدت‌هاست که در تلاشند تا بفهمند که چرا افراد مبتلا به این سندرم پاسخ‌های ایمنی منحصر به فردی دارند و خطر ابتلا به عوارض ناشی از عفونت‌های خاص در آنها افزایش می‌یابد.

یکی از شرکت‌کنندگان احتمالی در این فرآیند، سولفید هیدروژن است. این ماده به مقدار کم توسط سلول‌ها تولید می‌شود و در انتقال سیگنال نقش دارد. با این حال، مقدار اضافی این ماده می‌تواند عملکرد آنها را مختل کند. این به سولفید هیدروژن تولید شده در بدن اشاره دارد، نه قرار گرفتن در معرض گاز از محیط.

پیش از این، افزایش تولید سولفید هیدروژن در سندرم داون در درجه اول با ژن CBS که روی کروموزوم ۲۱ قرار دارد، مرتبط دانسته می‌شد. این ژن مسئول تولید آنزیمی است که قادر به شرکت در این فرآیند است.

آزمایش خون چی نشون داد؟

تیمی از دانشگاه تگزاس A&M نمونه‌های خون ۲۷۰ فرد مبتلا به سندرم داون و ۱۴۶ فرد سالم را تجزیه و تحلیل کردند. دانشمندان فعالیت ژن و سطح پروتئین، از جمله آنهایی که با عملکرد سلول‌های ایمنی مرتبط هستند را مقایسه کردند. این رویکرد به ما امکان می‌دهد فرآیند‌های مولکولی را که بین گروه‌ها متفاوت است شناسایی کنیم، اما به خودی خود علت بیماری‌ها را اثبات نمی‌کند.

یکی از ثابت‌ترین تفاوت‌ها، افزایش فعالیت ژن SOD۱ در افراد مبتلا به سندرم داون بود. این ژن که روی کروموزوم ۲۱ قرار دارد، مسئول تولید آنزیم سوپراکسید دیسموتاز ۱ است. در شرایط عادی، این آنزیم به سلول‌ها کمک می‌کند تا با برخی از گونه‌های فعال اکسیژن - موادی که در صورت تجمع می‌توانند به ساختار‌های سلولی آسیب برسانند - مقابله کنند.

با این حال، محققان افزایش قابل توجه مشابهی در سطح پروتئین CBS در سلول‌های ایمنی مورد مطالعه مشاهده نکردند. این امر آنها را بر آن داشت تا نگاه دقیق‌تری به مسیر‌های دیگری که سلول‌ها ممکن است از طریق آنها سولفید هیدروژن تولید کنند، بیندازند.

توماس کنت، متخصص مغز و اعصاب و سرپرست این مطالعه، در بیانیه‌ای دانشگاهی توضیح داد: «محققان دیگر افزایش سطح CBS را در سندرم داون گزارش کرده‌اند، اما ما این را در سطح پروتئین مشاهده نکردیم. مطالعه ما همچنین افزایش سطح CBS را در سلول‌های ایمنی تشخیص نداد.»

این نتیجه تمام داده‌های قبلی در مورد CBS را رد نمی‌کند: شاخص‌ها می‌توانند بسته به بافت مورد مطالعه و روش مورد استفاده متفاوت باشند. این نشان می‌دهد که باید مکانیسم‌های دیگری برای توضیح تغییرات در سلول‌های مورد مطالعه در نظر گرفته شود.

ژن SOD۱ چه نقشی می‌تواند داشته باشد؟

نویسندگان بر روی یک مسیر متابولیکی شامل آنزیم MPST تمرکز کردند. این آنزیم قادر به تشکیل سولفید هیدروژن از ترکیباتی است که سلول در طول پردازش اسید آمینه دریافت می‌کند. محققان فرض می‌کنند که افزایش فعالیت SOD۱ با تغییراتی مرتبط است که به سیستئین بیشتر، یکی از پیش‌ساز‌های این واکنش‌ها، اجازه ورود به سلول‌ها را می‌دهد.

به عبارت دیگر، دانشمندان یک مسیر احتمالی را پیشنهاد کردند: افزایش فعالیت SOD۱ با تغییراتی در متابولیسم سلولی همراه است که می‌تواند از طریق مسیر MPST منجر به تشکیل سولفید هیدروژن بیشتر شود. این مکانیسم می‌تواند به توضیح برخی از ویژگی‌های التهابی و ایمنی مرتبط با سندرم داون کمک کند.

کنت در بیانیه‌ای از دانشگاه تگزاس A&M گفت: «ما معتقدیم که یک مسیر جایگزین ممکن است تولید سولفید هیدروژن را در سلول‌های ایمنی افزایش دهد. این می‌تواند به توضیح مشکلات خودایمنی و پیری زودرس سیستم ایمنی در سندرم داون کمک کند.»

این مطالعه ترکیبی از تغییرات در فعالیت ژن و پروتئین را که با مکانیسم پیشنهادی سازگار است، شناسایی کرد. تحقیقات بیشتری برای تعیین اینکه آیا این مسیر منجر به سولفید هیدروژن اضافی می‌شود و اینکه چقدر به طور قابل توجهی بر خطر عفونت در افراد خاص تأثیر می‌گذارد، مورد نیاز است.

آیا می‌توان بر اساس این کشف، درمانی ارائه داد؟

این یافته‌ها به یک جهت درمانی اشاره دارند: دانشمندان می‌خواهند بفهمند که آیا می‌توان بر متابولیسم سولفید هیدروژن تأثیر گذاشت و از این طریق عملکرد سلولی را بهبود بخشید. با این حال، این مطالعه این دارو را در انسان آزمایش نکرد و نشان نداد که هدف قرار دادن SOD۱ یا MPST میزان بروز عفونت‌ها را کاهش می‌دهد.

گروه کنت همچنین در حال مطالعه نانوذراتی است که قادر به متابولیزه کردن سولفید هیدروژن هستند. به گفته محققان، آزمایش‌های اولیه این ذرات در آزمایش‌های مربوط به سلامت استخوان در موش‌هایی با ویژگی‌های ژنتیکی مرتبط با سندرم داون، نتایج دلگرم‌کننده‌ای به همراه داشته است. با این حال، این داده‌های بافت استخوان حیوانات را نمی‌توان به درمان اختلالات ایمنی در انسان تعمیم داد، زیرا اینها اهداف تحقیقاتی متفاوتی هستند.

در حال حاضر، اهمیت عملی این کار در تعریف دقیق‌تر این سوال نهفته است. اگر مسیر پیشنهادی در آزمایش‌های بعدی تأیید شود، دانشمندان قادر خواهند بود آزمایش کنند که آیا هدف قرار دادن آن، عملکرد سلول‌های ایمنی و در نهایت سلامت افراد مبتلا به سندرم داون را تغییر می‌دهد یا خیر. توصیه‌های بالینی مبتنی بر این کشف هنوز راه درازی در پیش دارند.