النمط الجزيئي المرتبط بمسببات الأمراض

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض ( PAMPs ) هي أنماط جزيئية صغيرة محفوظة ضمن فئة من الميكروبات، ولكنها غير موجودة في العائل. [ 1 ] يتم التعرف عليها بواسطة مستقبلات شبيهة بمستقبلات تول (TLRs) ومستقبلات التعرف على الأنماط الأخرى (PRRs) في كل من النباتات والحيوانات. [ 2 ] وهذا يسمح لجهاز المناعة الفطرية بالتعرف على مسببات الأمراض، وبالتالي حماية العائل من العدوى. [ 3 ] : 494

تتضمن هذه المرحلة من بدء الاستجابة المناعية إفراز السيتوكينات والكيموكينات الالتهابية. [ 4 ] يمكن أن تحفز الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs) نضوج الخلايا المناعية، التي يمكنها الانتقال إلى العقدة الليمفاوية الأولية وتنشيط الجهاز المناعي التكيفي الذي يشمل إنتاج الأجسام المضادة ضد مستضدات محددة. [ 5 ]

على الرغم من أن مصطلح "PAMP" حديث نسبياً، إلا أن فكرة ضرورة اكتشاف الجزيئات المشتقة من الميكروبات بواسطة مستقبلات الكائنات متعددة الخلايا راسخة منذ عقود، وتُشير العديد من المراجع القديمة إلى "مستقبلات السموم الداخلية". ويؤدي تعرف مستقبلات التعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PRRs) على هذه الأنماط إلى تنشيط العديد من مسارات الإشارات في خلايا المناعة المضيفة، مثل تحفيز إنتاج الإنترفيرونات (IFNs) [ 6 ] أو السيتوكينات الأخرى [ 7 ] .

دوره في الجهاز المناعي

تُعبّر الخلايا التي تُعزز المناعة الفطرية (الخلايا المتغصنة، والبلعميات، والعدلات، وغيرها) عن مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs). لا تقتصر وظيفة هذه المستقبلات على الكشف عن الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs)، بل تشمل أيضًا الكشف عن الأنماط الجزيئية المرتبطة بالضرر ( DAMPs ) المُشتقة من المضيف، والتي تُعدّ نتاجًا لتلف الأنسجة. ومن بين أنواع مستقبلات التعرف على الأنماط العديدة التي تراقب البيئة الخلوية بحثًا عن الغزاة والضرر، مستقبلات تول (TLR)، ومستقبلات المُتممة (CR)، ومستقبلات الكسح . [ 8 ] ويرتبط الجهازان المناعيان الفطري والتكيفي عبر مستقبلات تول، إذ يؤدي ذلك إلى إفراز السيتوكينات والكيموكينات التي تُساعد بدورها في استقطاب الخلايا اللمفاوية.

المناعة الفطرية

عندما يخترق مستضد ما الحاجز الواقي (مثل الجلد أو شعر الجسم أو الجهاز الهضمي) ويدخل الأنسجة أو مجرى الدم، تُعرف الاستجابة الأولية بالجهاز المناعي الفطري . [ 9 ] تُعدّ الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs) بالغة الأهمية لبدء عمل الجهاز المناعي الفطري لأنها تتعرف على الخطر، مما يؤدي إلى استجابة ضد التهديد. تتفاعل الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض مع مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) لتفعيل مسارات إشارات تُنتج الكيموكينات والسيتوكينات المُحفزة للالتهاب، مما يُهيئ بيئة التهابية. [ 10 ]

تؤدي السيتوكينات والكيموكينات المفرزة إلى انتقال الخلايا المتغصنة التي تنشط الخلايا التائية ، والتي بدورها "تساعد" الخلايا البائية على إفراز أجسام مضادة نوعية للمستضد، وهو ما يرتبط بالاستجابة المناعية التكيفية . لا يمكن لأي من هذه الأحداث أن تحدث دون تفاعل مستقبلات التعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PRR-PAMPs). [ 11 ]

الأنواع

يمكن لمجموعة واسعة من أنواع الجزيئات المختلفة أن تعمل كأنماط جزيئية مرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs)، بما في ذلك السكريات المتعددة والمركبات السكرية . [ 12 ] يُعد الفلاجيلين أيضًا نمطًا جزيئيًا مرتبطًا بمسببات الأمراض، والذي يتعرف عليه مستقبل TLR5 عبر نطاقه الثابت D1 . [ 13 ] على الرغم من كونه بروتينًا، إلا أن طرفيه الأميني والكربوكسيلي محفوظان بدرجة عالية، نظرًا لأهميتهما لوظيفة الأسواط. [ 14 ] تتعرف مستقبلات TLR3 على متغيرات الأحماض النووية المرتبطة عادةً بالفيروسات ، مثل الحمض النووي الريبي ثنائي السلسلة ( dsRNA )، بينما تتعرف مستقبلات TLR9 على أنماط CpG غير المُمَثْيَلَة . [ 15 ] يجب استيعاب أنماط CpG داخليًا لكي تتعرف عليها مستقبلات TLR9. [ 14 ] تتعرف مستقبلات TLR2 و TLR4 على البروتينات السكرية الفيروسية، كما هو الحال في الغلاف الفيروسي، بالإضافة إلى الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض الفطرية على سطح الخلية أو الفطريات . [ 14 ]

البكتيريا سالبة الجرام

تُوجد عديدات السكاريد الدهنية البكتيرية (LPSs)، والمعروفة أيضًا باسم السموم الداخلية ، على أغشية خلايا البكتيريا سالبة الغرام ، [ 16 ] وتُعتبر النموذج الأولي لأنماط جزيئية مرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs). يحتوي الجزء الدهني من عديدات السكاريد الدهنية، وهو الليبيد A ، على هيكل ثنائي غليكولامين مع سلاسل أسيل متعددة. هذا هو النمط البنيوي المحفوظ الذي يتعرف عليه مستقبل TLR4، وخاصةً معقد TLR4-MD2. [ 17 ] [ 18 ] تمتلك الميكروبات استراتيجيتين رئيسيتين لمحاولة تجنب الجهاز المناعي، إما عن طريق إخفاء الليبيد A أو توجيه عديدات السكاريد الدهنية الخاصة بها نحو مستقبل مُعدِّل للمناعة. [ 17 ]

يوجد الببتيدوغليكان (PG) أيضًا داخل جدران أغشية البكتيريا سالبة الجرام [ 19 ] ويتم التعرف عليه بواسطة TLR2، والذي عادة ما يكون في شكل ثنائي غير متجانس مع TLR1 أو TLR6 . [ 20 ] [ 14 ]

البكتيريا موجبة الجرام

حمض الليبوتيكويك (LTA) من البكتيريا موجبة الجرام ، والبروتينات الدهنية البكتيرية (sBLP)، وعامل قابل للذوبان في الفينول من المكورات العنقودية البشروية ، ومكون من جدران الخميرة يُسمى زيموزان ، جميعها تُتعرف عليها بواسطة ثنائي غير متجانس من TLR2 [ 20 ] وTLR1 أو TLR6. [ 14 ] ومع ذلك، تُسبب أحماض الليبوتيكويك استجابة التهابية أضعف مقارنةً بالليبوببتيدات، لأنها تُتعرف عليها بواسطة TLR2 فقط بدلاً من الثنائي غير المتجانس. [ 17 ]

الفيروسات

يُعد الحمض النووي الفيروسي (DNA) والحمض النووي الريبي الفيروسي (RNA) ومجموعة CpG من الأنماط الجزيئية المرتبطة بالفيروسات (PAMPs). وتشمل مستقبلات التعرف على الأنماط (PRRs) التي تستشعر الفيروسات مستقبلات تول لايك (TLRs)، ومستقبلات ريج-1 الشبيهة (RLRs)، ومستقبلات الليكتين من النوع C (CLRs)، بالإضافة إلى مستشعرات الإنفلاماسوم/الحمض النووي. [ 21 ] تتواجد مستقبلات الليكتين من النوع C بشكل رئيسي على الخلايا النخاعية، بينما تتواجد مستقبلات ريج-1 الشبيهة في السيتوبلازم، وتكشف بشكل أساسي عن الحمض النووي الريبي الفيروسي. يمكن أن تتواجد مستقبلات تول لايك على أسطح الخلايا وغشاء الإندوسوم. قد تكون العدوى البكتيرية داخل الخلايا أو خارجها، بينما تكون العدوى الفيروسية في الغالب داخل الخلايا، لذا فإن مستقبلات تول لايك الموجودة في الإندوسوم هي الأكثر ارتباطًا بالكشف عن الفيروسات. [ 22 ]

يتعرف TLR3 على الحمض النووي الريبي ثنائي السلسلة (dsRNA)، بينما يكشف TLR7 وTLR8 عن الحمض النووي الريبي أحادي السلسلة (ssRNA). قد يُساعد كشف TLR9 عن الحمض النووي CpG ناقص الميثيل على التمييز بين الفيروسات وجزيئات الجسم نظرًا لارتفاع محتوى CpG في الفيروسات. يتبع التعرف على الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs) بواسطة TLR مسارات إشارات. قد تتجنب الفيروسات الاستجابة المناعية من خلال التفاعل مع البروتينات في هذه المسارات. بمهاجمة البروتينات المشاركة في هذه المسارات، تستطيع الفيروسات محاولة الإفلات من التدمير. [ 21 ]

المتفطرات

المتفطرات هي بكتيريا داخلية تعيش داخل خلايا البلعمة في الخلايا المضيفة . يتكون جدار المتفطرة من دهون وسكريات متعددة، ويحتوي أيضًا على كميات كبيرة من حمض الميكوليك. تُنشط مكونات جدار الخلية النقية للمتفطرات بشكل رئيسي مستقبلات TLR2 و TLR4 . يُعد الليبومانان والليبوأرابينومانان من الليبوغليكانات ذات التأثير المناعي القوي. [ 23 ] يستطيع مستقبل TLR2، بالاشتراك مع مستقبل TLR1، التعرف على مستضدات البروتينات الدهنية لجدار خلية المتفطرة السلية ، مما يحفز أيضًا إنتاج السيتوكينات بواسطة خلايا البلعمة . [ 24 ] يمكن تنشيط مستقبل TLR9 بواسطة الحمض النووي للمتفطرات.

تاريخ

استُخدم مصطلح PAMP، الذي قدمه تشارلز جينواي لأول مرة عام 1989، لوصف المكونات الميكروبية التي تُعتبر غريبة في العائل متعدد الخلايا. [ 17 ] وقد وُجهت انتقادات لمصطلح "PAMP" لأن معظم الميكروبات، وليس فقط مسببات الأمراض، تُنتج الجزيئات التي يتم الكشف عنها؛ ولذلك، اقتُرح مصطلح النمط الجزيئي المرتبط بالميكروبات (MAMP). [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] وقد اقتُرحت إشارة ضراوة قادرة على الارتباط بمستقبلات مسببات الأمراض، بالإضافة إلى MAMP، كإحدى طرق تكوين PAMP (خاص بمسبب المرض). [ 28 ] في علم المناعة النباتية، يُستخدم مصطلحا "PAMP" و"MAMP" بشكل متبادل، إذ يُعتبر التعرف عليهما الخطوة الأولى في مناعة النبات، وهي المناعة المُحفزة بواسطة PAMP (PTI)، وهي استجابة مناعية ضعيفة نسبيًا تحدث عندما لا يتعرف النبات المضيف على المؤثرات الممرضة التي تُلحق الضرر به أو تُعدل استجابته المناعية. [ 29 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ تانغ د، كانغ ر، كوين س ب، زيه ه ج، لوتز م ت (سبتمبر 2012). "أنماط جزيئية مرتبطة بمسببات الأمراض وأنماط جزيئية مرتبطة بالضرر: إشارات تحفز الالتهام الذاتي والمناعة" . مراجعات المناعة . 249 (1): 158-175 . doi : 10.1111/j.1600-065X.2012.01146.x . PMC 3662247. PMID 22889221 .  
  2. ↑ إنجل، ر. أ.، كارستنز، م.، دينبي، ك. ج. (سبتمبر 2006). "التعرف على أنماط جزيئية مرتبطة بمسببات الأمراض وسباق التسلح بين النباتات ومسببات الأمراض". مقالات بيولوجية . 28 (9): 880-889 . doi : 10.1002/bies.20457 . PMID 16937346. S2CID 26861625 .  
  3. ↑ ليفينسون دبليو (2016). مراجعة علم الأحياء الدقيقة الطبية وعلم المناعة ( الطبعة الرابعة عشرة). نيويورك: ماكجرو هيل للتعليم. ISBN  978-0-07-184574-8. OCLC 951918628 . 
  4. ↑ سياستون، آي.، دوبوش، إي.، بوتيمبا، ج.، كوزيل، ج. (ديسمبر 2022). " تعطيل إشارات مستقبلات تول بواسطة البروتيازات البكتيرية والفيروسية أثناء تطور الأمراض المعدية" . الجوانب الجزيئية للطب . 88 101143. doi : 10.1016/j.mam.2022.101143 . PMC 9924004. PMID 36152458 .  
  5. ↑ ليستر إس إن، لي كيه (مارس 2014). "مستقبلات تول-لايك في المناعة الفطرية المضادة للفيروسات" . مجلة البيولوجيا الجزيئية . المناعة الفطرية المضادة للفيروسات (الجزء الثاني). 426 (6): 1246-1264 . doi : 10.1016 / j.jmb.2013.11.024 . PMC 3943763. PMID 24316048 .  
  6. ↑ بيشلمير أ، ريس إي سوزا سي (سبتمبر 2007). "التعرف الفطري على الفيروسات" . المناعة . 27 (3): 370-383 . doi : 10.1016/j.immuni.2007.08.012 . PMID 17892846 . 
  7. ↑ أكيرا إس، أوماتسو إس، تاكيوتشي أو (فبراير 2006). "التعرف على مسببات الأمراض والمناعة الفطرية" . الخلية . 124 (4): 783-801 . doi : 10.1016/j.cell.2006.02.015 . PMID 16497588 . 
  8. ↑ ماريتسكا ز، هدايت ر (2023-05-08). "دور مستقبلات التعرف على الأنماط (PRR) في جهاز المناعة: مراجعة أدبية سردية" . المجلة الإندونيسية للمراجعات الطبية (مفتوحة الوصول) . 3 (2): 365-368 . doi : 10.37275/oaijmr.v3i2.300 . ISSN 2807-6257 . 
  9. ↑ "أكاديمية خان" . www.khanacademy.org . تاريخ الاسترجاع: 10 مارس 2025 .
  10. ↑ لي د، وو م (2021-08-04). "مستقبلات التعرف على الأنماط في الصحة والأمراض" . نقل الإشارة والعلاج الموجه . 6 (1) 291: 1-24 . doi : 10.1038/s41392-021-00687-0 . ISSN 2059-3635 . PMC 8333067 .  
  11. ↑ كارتي م، جاي س، بوي أ.ج. (2021-01-01). "الكشف عن العدوى الفيروسية بواسطة المناعة الفطرية" . علم الأدوية الكيميائية الحيوية . 183 114316. doi : 10.1016/j.bcp.2020.114316 . hdl : 2262/98535 . ISSN 0006-2952 . PMID 33152343 .  
  12. ↑ مافيراكيس إي، كيم ك، شيمودا م، غيرشوين إم إي، باتيل إف، ويلكن ر، وآخرون . (فبراير 2015). "السكريات في الجهاز المناعي ونظرية السكريات المتغيرة في المناعة الذاتية: مراجعة نقدية" . مجلة المناعة الذاتية . 57 (6): 1-13 . doi : 10.1016 / j.jaut.2014.12.002 . PMC 4340844. PMID 25578468 .   
  13. ↑ أكيرا إس، أوماتسو إس، تاكيوتشي أو (فبراير 2006). "التعرف على مسببات الأمراض والمناعة الفطرية" . الخلية . 124 (4): 783-801 . doi : 10.1016/j.cell.2006.02.015 . PMID 16497588. S2CID 14357403 .  
  14. 1 2 3 4 5 جينواي ، سي. أ.، وميدزيتوف، ر. (أبريل 2002). "التعرف المناعي الفطري". المراجعة السنوية لعلم المناعة . 20 (1): 197-216 . doi : 10.1146/annurev.immunol.20.083001.084359 . PMID 11861602. S2CID 39036433 .  
  15. ↑ ماهلا آر إس، ريدي إم سي، براساد دي في، كومار إتش (سبتمبر 2013). "تحلية أنماط جزيئية مرتبطة بمسببات الأمراض: دور الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض المرتبطة بالسكر في المناعة الفطرية وبيولوجيا اللقاحات" . مجلة فرونتيرز في علم المناعة . 4 : 248. doi : 10.3389/fimmu.2013.00248 . PMC 3759294. PMID 24032031 .  
  16. ↑ سيلهافي تي جيه، كاهن دي ، ووكر إس (مايو 2010). "غلاف الخلية البكتيرية" . وجهات نظر كولد سبرينغ هاربور في علم الأحياء . 2 (5) a000414. doi : 10.1101/cshperspect.a000414 . PMC 2857177. PMID 20452953 .  
  17. 1 2 3 4 سيلفا-غوميز، س. (2014). "الأنماط الجزيئية المرتبطة بمسببات الأمراض (PAMPs)" . في: بارنهام، م.، ديكوت، أ.، نيغو، ج. (محررون). موسوعة الأمراض الالتهابية . بازل: سبرينغر. ص 1-16 . doi : 10.1007/978-3-0348-0620-6_35-1 . ISBN  978-3-0348-0620-6تم الاطلاع عليه بتاريخ 10-03-2023 .
  18. ↑ أحمد نجاد ب، هاكر هـ، روتز م، باور س، فابولاس ر.م، فاغنر هـ (يوليو 2002). "ينشط الحمض النووي CpG البكتيري والليبوساكاريد مستقبلات تول في حجيرات خلوية متميزة" . المجلة الأوروبية لعلم المناعة . 32 (7): 1958-1968 . doi : 10.1002/1521-4141(200207)32:7 < 1958::AID-IMMU1958 > 3.0.CO ; 2 -U . PMID 12115616. S2CID 31631310 .  
  19. ↑ سيلهافي تي جيه، كاهن دي ، ووكر إس (مايو 2010). "غلاف الخلية البكتيرية" . وجهات نظر كولد سبرينغ هاربور في علم الأحياء . 2 (5) a000414. doi : 10.1101/cshperspect.a000414 . PMC 2857177. PMID 20452953 .  
  20. 1 2 دامرمان دبليو، وولنبرغ إل، بنتزين إف، لوز إيه، لوث إس (أكتوبر 2013). "محفزات مستقبلات تول-2، حمض الليبوتيكويك والببتيدوغليكان، قادرة على تعزيز إطلاق الإنترفيرون غاما النوعي للمستضد في الدم الكامل أثناء استجابات التذكير للمستضد". مجلة أساليب علم المناعة . 396 ( 1-2 ): 107-115 . doi : 10.1016/j.jim.2013.08.004 . PMID 23954282 . 
  21. 1 2 كارتي م، جاي س، بوي أ.ج. (2021-01-01). "الكشف عن العدوى الفيروسية بواسطة المناعة الفطرية" . علم الأدوية الكيميائية الحيوية . 183 114316. doi : 10.1016/j.bcp.2020.114316 . hdl : 2262/98535 . ISSN 0006-2952 . PMID 33152343 .  
  22. ↑ كارتي م، بوي أ.ج. (16 أغسطس/آب 2010). "رؤى حديثة حول دور مستقبلات تول في العدوى الفيروسية" . علم المناعة السريري والتجريبي . 161 (3): 397-406 . doi : 10.1111/j.1365-2249.2010.04196.x . ISSN 1365-2249 . PMC 2962956. PMID 20560984 .   
  23. ↑ كيسنيو، ف.، فريموند، س.، جاكوبس، م.، باريدا، س.، نيكول، د.، يريميف، ف.، وآخرون . (أغسطس 2004). "مسارات مستقبلات تول في الاستجابات المناعية للمتفطرات" . الميكروبات والعدوى . 6 (10): 946-959 . doi : 10.1016/j.micinf.2004.04.016 . PMID 15310472 .  
  24. ↑ ثوما-أوزينسكي إس، ستينجر إس، تاكيوتشي أو، أوتشوا إم تي، إنجيل إم، سيلينج بي إيه، وآخرون . (فبراير 2001). "تحفيز النشاط المضاد للميكروبات المباشر من خلال مستقبلات تول-لايك في الثدييات". مجلة ساينس . 291 (5508): 1544-1547 . Bibcode : 2001Sci...291.1544T . doi : 10.1126/science.291.5508.1544 . PMID 11222859 .  
  25. ↑ كوروباتنيك، تي. أ.، إنجل، جيه. تي.، أبيسيلا، إم. أ.، ستاب، إي. في.، غولدمان، دبليو. إي.، مكفال-نغاي، إم. جيه. (نوفمبر 2004). "التطور بوساطة العوامل الميكروبية في علاقة تكافلية بين المضيف والبكتيريا". مجلة ساينس . 306 (5699): 1186-1188 . Bibcode : 2004Sci...306.1186K . doi : 10.1126/science.1102218 . PMID 15539604. S2CID 41603462 .  
  26. ↑ أوسوبيل ، إف إم (أكتوبر 2005). "هل مسارات الإشارات المناعية الفطرية محفوظة في النباتات والحيوانات؟". مجلة نيتشر إيمونولوجي . 6 (10): 973-979 . doi : 10.1038/ni1253 . PMID 16177805. S2CID 7451505 .  
  27. ↑ ديدييه لوران أ، سيمونيه م، سيرارد جيه سي (يونيو 2005). "اللدونة الفطرية والمكتسبة للجهاز المناعي المعوي" . علوم الحياة الخلوية والجزيئية . 62 (12): 1285-1287 . doi : 10.1007/s00018-005-5032-4 . PMC 1865479. PMID 15971103 .  
  28. ↑ رومبو م، نيمبونت س، كراهينبول جيه بي، سيرارد جيه سي (مايو 2006). "التفاعل المخاطي بين البكتيريا المتعايشة والممرضة: دروس مستفادة من الفلاجيلين ومستقبل تول-لايك 5". رسائل FEBS . 580 (12): 2976-2984 . Bibcode : 2006FEBSL.580.2976R . CiteSeerX 10.1.1.320.8479 . doi : 10.1016/j.febslet.2006.04.036 . PMID 16650409. S2CID 14300007 .   (النص الكامل متاح مجاناً)
  29. ↑ جونز، جيه دي، ودانجل، جيه إل (نوفمبر 2006). "جهاز المناعة في النبات" . مجلة نيتشر . 444 (7117): 323-329 . Bibcode : 2006Natur.444..323J . doi : 10.1038/nature05286 . PMID 17108957 . 

للمزيد من القراءة