درک بهتر محققان از قدرت تشخیص و شناسایی سلول ها
این مقاله توسط موسسه ملی علوم درمانی که بخشی از سازمان ملی سلامت بوده تهیه شده است. موسسه ملی علوم با حمایت از تحقیقات ابتدایی کمک به درک بهتر فرایند های زیستی , تشخیص بیماری های گوناگون , درمان یا پیشگیری از آن ها می کند. این مقاله توسط کارولین بینز نویسنده علمی موسسه ملی سلامت تهیه شده است.
سلول ها با هزاران هزار روش های تصمیم گیری گوناگون در زمینه های مختلف مواجه می شوند : اینکه چه زمانی بهترین موقع تولید یک پروتئین جدید بوده , چه موقع زمان رشد و تولید مثل است , یا اینکه آیا باید سایر سلول ها را به عنوان سلول مهاجم به حساب آورد یا خیر ؟ محققان در حال انجام پژوهش های متعددی برای تشخیص پروسه این تصمیم گیری ها توسط سلول ها هستند و همچنین روی اینکه چگونه این فرایند های تصمیم سازی باعث سلامتی و یا بوجود آمدن بیماری های مختلفی در افراد می شود کار می کنند.
توانایی یک ارگانیسم طبیعی در تشخیص سلول های خودی از غریبه فرایند allorecognition نام دارد که زمینه ساز تحقیقات و پژوهش های متعددی در این زمینه شده است. سلول های سیستم ایمنی بدن انسان از روشی به نام سازگاری بافتی (MHC) جهت تشخیص تفاوت میان سلول هایی که متعلق به بدن انسان هستند و سلول هایی که از محیط خارج وارد بدن ما می شوند استفاده می کنند. روی سطح خارجی سلول های مغزی , پوستی و تقریبا تمام سلول های بدن انسان پروتئین های MHC وجود دارند که سلول های ایمنی بدن ما از این پروتئین ها برای تصمیم گیری درباره نحوه برخورد با یک سلول استفاده می کند. اینکه آیا این سلول خودی بوده و یا جزو سلول هایی است که دستگاه ایمنی بدن ما آن ها را سلول های مهاجم قلم داد کرده و باید آن ها را از میان بردارد از جمله مواردی بوده که توسط این پروتئین ها قابل شناسایی است. اما عملکرد این سیستم مناسب و دقیق نیست. یک پاتوژن مهاجم می تواند بدون اینکه شناسایی شده وارد بدن انسان شود (مثل ویروس های هپاتیت c که توانایی سال ها حمله به سلول های سیستم ایمنی بدن انسان را دارند.) و یا اینکه سیستم دفاعی بدن سلول های متعلق به خود فرد را به درستی تشخیص نداده و این سلول ها را جزو سلول های مهاجم دسته بندی نماید این اتفاق باعث بوجود آمدن بیماری های خود ایمنی همانند التهاب روده و لوپوس در انسان می شود.
گام ابتدایی برای درک مناسب تر و پیدا نمودن راهی برای حل این موضوع شناخت بهتر مکانیزم های مولکولی درگیر در فرایند allorecognition است. به گفته گاد شالسکی از کالج بیلر ما همچنان در گام ابتدایی برای درک اینکه این سلول ها چگونه یکدیگر را شناسایی می کنند هستیم ( شالسکی یکی از هزاران محققی است که برای حل این مسئله تحقیقات وسیعی انجام داده است .). از آنجایی که فرایند allorecognition در سلول های بدن انسان از تعامل میلیون ها پروتئین بوجود می آید پروفسور شالسکی و تیم تحقیقاتی وی ارگانسیسم های ساده تری مثل آمیب ها را مورد بررسی قرار می دهند. طبق توضیحات پرفسور شالسکی زمانی که سلول های آمیب با مواد غذایی فراوانی تغذیه شوند همانند ارگانیسم های تک یاخته ای عمل کرده که با یکدیگر همکاری نمی نمایند. هنگامی که این ارگانیسم ها تغذیه نشوند با سایر سلول های هم رده خود تشکیل خانواده ای می دهند که از 100000 سلول تشکیل شده و به صورت هماهنگ با یکدیگر حرکت نموده و توانایی احساس نور و گرما را با وجود نداشتن هیچ گونه سیستم عصبی پیدا می کنند.
با انجام چند سری آزمایش مختلف که شامل اضافه کردن , حذف نمودن و تبادل ژن آمیب ها بود شالسکی نشان داد که آمیب ها از دو نوع پروتئین برای تشخیص سلول های یک نژاد استفاده می کنند یکی TgrB1 و دیگری TgrC1. زمانی که سلول ها از نژاد ها و انواع مختلف با یکدیگر برخورد می نمایند در حالی که پروتئین های آن ها به یکدیگر شباهتی ندارد نمی توانند با یک دیگر تجمیع شده و خانواده ای واحد تشکیل دهند. با انجام آزمایش های تبادل ژنی دیگر شالسکی قصد بررسی اتفاقاتی که در درون یک سلول آمیب بعد از هم خوانی پروتئینی در سطح سلولی روی می دهد را دارد. وی تصور می کند تماس پروتئین ها با یکدیگر می تواند منجر به بوجود آمدن جریانی از سیگنال ها جهت دستور دادن به سلول مورد نظر برای پیوستن یا نپیوستن به سلولی از خانواده خود شود.
سیستم پروتئین Tgr در آمیب ها همانند سیستم MHC موجود در بدن ما انسان ها بوده اما شالسکی در مورد این فرایند های allorecognition اعتقاد دارد که آن ها به شکلی کاملا مستقل تکامل یافته اند. تفاوت مبانی به این مطلب اشاره دارد که مکانیزم های مولکولی که وی در آمیب ها کشف نمود لزوما در انسان ها روی نمی دهد. اگرچه مطالعه روی نحوه عملکرد allorecognition در این موجودات ساده می تواند کمک به درک بهتر این فرایند در بدن موجودات پیچیده تری همانند انسان کند اما همچنان راه درازی پیش روی دانشمندان برای درک رفتار سلول ها وجود دارد.
No tags for this post.
