چگونه روتاویروس باعث بیماری شدید دستگاه گوارش می شود – ScienceDaily


روتاویروس یکی از دلایل عمده اسهال و استفراغ خصوصاً در کودکان است که سالانه تقریباً به 128000 مرگ منجر می شود. این ویروس با آلوده سازی سلولهای انتروسیت در روده کوچک باعث بیماری می شود ، اما فقط بخش کوچکی از سلولهای حساس دارای ویروس هستند. در اواسط دهه 1990 ، دانشمندان اظهار داشتند كه بخش كمی از سلولهای آلوده با ارسال سیگنالهایی باعث اختلال در عملكرد طبیعی سلولهای آلوده نشده همسایه می شوند ، اما ماهیت سیگنال به عنوان یك رمز و راز باقی مانده است.

در مطالعه حاضر ، منتشر شده در ژورنال علوم پایه، یک تیم به سرپرستی محققان کالج پزشکی بیلور دریافتند که سلولهای آلوده به روتاویروس مولکولهای سیگنالینگ مشخص شده به عنوان آدنوزین دی فسفات (ADP) را آزاد می کنند که گیرنده P2Y1 سلولی آن را به سلولهای همسایه متصل می کند. فعال شدن P2Y1 توسط ADP منجر به ایجاد سیگنالهایی به نام امواج کلسیم بین سلولی در این سلولهای آلوده نمی شود. اختلال در اتصال ADP به گیرنده های آن باعث کاهش شدت اسهال در یک مدل موش از بیماری می شود ، که نشان می دهد هدف قرار دادن P2Y1 می تواند یک استراتژی موثر برای کنترل اسهال ویروسی در جمعیت های انسانی باشد.

وی گفت: “در مطالعات قبلی ما با استفاده از حسگرهای فلورسنت کلسیم و تصویربرداری از زمان ، متوجه شدیم که سلول های آلوده به روتاویروس سیگنال های غیر طبیعی کلسیم را نشان می دهند که می توانیم آنها را به صورت پالس های روشن امواج کلسیم بین سلولی منتشر شده توسط سلول های آلوده نشان دهیم.” دکتر. جوزف هایزر ، استادیار ویروس شناسی و میکروب شناسی و عضو مرکز تحقیقات متاژنومیک و میکروبیوم در الکک ، بیلور. “شناخته شده است که سیگنالینگ کلسیم با جنبه های مختلف عفونت روتاویروس مرتبط است و کار ما ماهیت پویایی تغییرات ناشی از روتاویروس را نشان داده است.”

در مطالعه حاضر ، محققان آزمایشات را با استفاده از دوز کمتری از ویروس انجام دادند و متوجه شدند که نه تنها سلولهای آلوده به ویروس سیگنالینگ کلسیم پویا را نشان می دهند ، بلکه سلول های آلوده نشده همسایه اطراف سلول های آلوده ، پالس های موج کلسیم تولید می کنند که با آن ویروس هماهنگ شده است. سلولهای آلوده این مشاهده نشان می دهد که سلولهای آلوده ممکن است باعث ایجاد امواج کلسیم بین سلول در سلولهای آلوده نشده شوند.

محققان مشاهده خود را با مفهوم پیشنهادی در اواسط دهه 1990 مرتبط دانستند که پیشنهاد می کند سلولهای آلوده به روتاویروس سیگنالهایی را به سلولهای آلوده نشده همسایه ارسال می کنند که عملکرد آنها را مختل می کند ، باعث اسهال و استفراغ می شود.

نویسنده اول ، Dr. Alexandra L. Chang-Graham، MD. دانشجویی در یک برنامه آموزشی برای دانشمندان پزشکی ، که دوره دکترای خود را در آزمایشگاه هایزر به پایان رساند.

یافتن سیگنال

چانگ-گراهام ، هایسر و همکارانش با سه مدل مختلف آزمایشگاهی کار کردند تا سیگنالی را که باعث تحریک امواج کلسیم بین سلول بر روی سلولهای آلوده نشده است ، شناسایی کنند. آنها از یک رده سلول کلیه میمون استفاده کردند که معمولاً برای آزمایش روتا ویروس استفاده می شود. آنها همچنین با آنتروئیدهای روده انسان ، یک سیستم کشت که بسیاری از خصوصیات عفونت انسان را جمع می کند و یک مدل موش نوزادی از عفونت روتاویروس و اسهال کار می کنند. تحقیقات آنها نشان می دهد که عوامل احتمالی امواج کلسیم ، مانند پروستاگلاندین E2 و اکسید نیتریک ، پاسخ کلسیم ایجاد نمی کنند. آنها سپس ATP و ADP ، واسطه های شناخته شده سیگنالینگ کلسیم را که قبلاً با عفونت روتاویروس مرتبط نبودند ، آزمایش کردند. آنها دریافتند که سلولهای آلوده به روتاویروس با آزادسازی ADP ، که به گیرنده آن ، P2Y1 متصل می شود ، بر روی سلولهای همسایه آلوده نشده ، امواج کلسیم بین سلولی را تحریک می کنند. کشتن ژن P2Y1 که از سیگنالینگ ADP جلوگیری می کند ، امواج کلسیم بین سلولی را کاهش می دهد.

چانگ-گراهام گفت: “در سه سیستم مدل ، ما دائماً شواهدی یافتیم که نشان می دهد سلولهای آلوده به روتاویروس سلولهای آلوده به ADP را مطلع می کنند و این در شدت بیماری نقش دارد.” “ما فکر می کنیم این یک تغییر پارادایم است که سیگنال واقعی ، ADP ، قبلاً حتی روی رادار نبوده است.”

سیگنالینگ ADP در ایجاد علائم شدید ویروس روتاوی نقش دارد

مطالعات بیشتر نقش های ناشناخته ADP را برای عفونت و تکثیر روتاویروس نشان داده است ، و ADP را به عنوان یک عامل مهم در بسیاری از عوامل دخیل در اسهال و استفراغ شدید ناشی از روتاویروس برجسته می کند. به عنوان مثال ، محققان شواهدی یافتند که سیگنالینگ ADP باعث افزایش عفونت روتاویروس ، بیان سیتوکین التهابی IL1-alpha و ترشح سروتونین ، القا کننده اسهال می شود. سیگنالینگ ADP همچنین بیان آنزیم های تولید کننده پروستاگلاندین و اکسید نیتریک را افزایش می دهد و به طور بالقوه باعث افزایش این ترکیبات مشاهده شده در عفونت روتاویروس می شود. جلوگیری از سیگنالینگ ADP و امواج کلسیم بین سلولی تولید ترکیبات ذکر شده در بالا را کاهش می دهد.

چانگ-گراهام گفت: “سرانجام ، ما دریافتیم كه مهار گیرنده P2Y1 از شدت اسهال ناشی از روتاویروس در مدل موش می كاهد.” “با استفاده از امواج کلسیم بین سلولی ، روتاویروس توانایی خود را در ایجاد بیماری های خارج سلولی که به طور مستقیم آلوده می کند ، افزایش می دهد. این اولین ویروسی است که امواج کلسیم بین سلولی را با واسطه ADP فعال می کند. این ممکن است استراتژی دیگری باشد که ویروس های دیگر نیز برای باعث بیماری در میزبان آنها شود. “

هایزر گفت: “یافته های ما یک مسیر سیگنالینگ جدید و بسیار قدرتمند به مکانیسم های علیت اسهال روتاویروس اضافه می کند.” “از نظر درمانی ، این هیجان انگیز است ، زیرا برخی از داروهای مورد هدف P2Y1 در حال حاضر تحت آزمایشات بالینی مانند داروهای ضد رنگ قرار می گیرند. اگر اثبات شود که استفاده از آنها برای کودکان بی خطر است ، ممکن است چنین داروهایی دوباره تجویز شوند. درمان اسهال ناشی از عفونت روتاویروس. “

دیگر همکاران این اثر Jacob L. Perry ، Kristen A. Engevik ، Francesca J. هستند. خط خورده ، ج توماس گبرت ، هدر A. Dunhoff ، جوئل K. نلسون ، جوزف S. Kellen ، آلیشیا S. Strak ، نارایان P. Sastri ، ماری K. Estes و رابرت A. Britton از کالج پزشکی Baylor. Melinda A. Engevik و James Versalovich وابسته به بیمارستان کودکان Baylor و Texas هستند.


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>