اکسیژن کم اثر بلندمدتی بر سیستم ایمنی می‌گذارد

کمبود اکسیژن می‌تواند تأثیرات بلندی بر سیستم ایمنی از جمله آسیب به نوتروفیل‌ها داشته باشد. مطالعه‌ای نشان می‌دهد که این تغییرات می‌تواند بر توانایی بدن در مبارزه با عفونت‌ها تأثیر بگذارد و نتایج مهمی برای درمان‌های آتی ارائه دهد.

🔬 اثرات منفی کمبود اکسیژن بر سیستم ایمنی

بدن انسان از کمبود اکسیژن نفرت دارد. بدون اکسیژن کافی، گیجی به سراغ ما می‌آید، تنفس و ضربان قلب تغییر می‌کند و پوست به رنگ آبی در می‌آید. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که سیستم ایمنی نیز اثرات کمبود اکسیژن را احساس می‌کند. طبق یک مطالعه جدید، پژوهشگران نشان داده‌اند که هیپوکسی (کمبود اکسیژن) اثرات بلندمدتی بر نسل‌های متوالی سلول‌های ایمنی به نام نوتروفیل‌ها دارد که ممکن است قدرت بدن برای مبارزه با عفونت را تضعیف کند.

⚠️ بیماری‌های جدی مرتبط با هیپوکسی

بسیاری از شرایط پزشکی جدی می‌توانند منجر به هیپوکسی شوند. سندرم زجر تنفسی حاد (ARDS) یک بیماری تهدیدکننده زندگی است که وقتی مایعات به شش‌ها نشت می‌کند، بروز می‌یابد. این وضعیت می‌تواند ناشی از چندین عواملس باشد، از جمله سپسیس، آسیب یا ذات‌الریه. ARDS می‌تواند منجر به هیپوکسی شود زیرا شش‌ها از پمپاژ اکسیژن به بدن بازمی‌مانند.

🔍 پژوهش در مورد نوتروفیل‌ها

پژوهشی در موش‌ها پیشتر نشان داده بود که هیپوکسی می‌تواند کارکرد سلول‌های ایمنی را تغییر دهد. پژوهشگران دانشگاه ادینبرو به رهبری ایمنی‌شناسی به نام سارا والمسلی خواستند بررسی کنند آیا این تغییرات در انسان‌ها هم مشاهده می‌شود یا خیر. آنها نمونه‌های خونی از ۵۲ بیمار ARDS را در طول بستری و همچنین بین سه تا شش ماه بعد با خون اهداکنندگان سالم مقایسه کردند. نتایج نشان داد که بیماران نجات یافته از ARDS نوتروفیل‌های آسیب دیده‌ای دارند که اولین خط دفاع ایمنی در برابر عفونت‌ها هستند.

📊 تغییرات اپی‌ژنتیکی

نزدیک‌تر به نوتروفیل‌های بیماران ARDS نشان داد که ماه‌ها پس از بیماری، این سلول‌ها نشانه‌ای اپی‌ژنتیکی به نام H3K4me3 را از دست داده‌اند. تحقیقات قبلی نشان داده بودند که این تغییر برای فعالیت ضد میکروبی نوتروفیل‌ها مهم است. تیم پژوهشی سپس به بررسی دیگر روش‌هایی که می‌تواند به هیپوکسی منجر شود، مانند محیط‌های با ارتفاع بالا، پرداختند.

⛰️ تجربه‌ی هیپوکسی در ارتفاعات

آنها از ۲۰ داوطلب سالم خون‌گیری کردند و نمونه‌ها را قبل و بعد از گذراندن یک هفته در ارتفاعات ۴,۷۷۵ متری نزدیک کوه هوئینا پوتوسی در بولیوی جمع‌آوری کردند. نوتروفیل‌های این داوطلبان تغییرات پروتئومی مشابهی را نشان دادند که بر سلول‌های بیماران ARDS تأثیر گذاشته بودند و همچنین کاهش مشابهی از H3K4me3 در ژن‌های مرتبط با عملکرد ایمنی را نشان دادند.

🧬 آغاز تغییرات در سلول‌ها

تیم پژوهشی خواستار بررسی چگونگی آغاز تغییرات در نشان‌گرهای اپی‌ژنتیکی سلول‌ها شدند. به همین منظور، آنها به مدل‌های موش‌های هیپوکسی رو آوردند. آنها دریافتند که کاهش H3K4me3 در سلول‌های پیش‌ساز نوتروفیل‌ها در مغز استخوان موش‌ها آغاز می‌شود. در این سلول‌ها، هیپوکسی فرایندی به نام کلیپینگ هیستون را ایجاد می‌کند که بخشی از پروتئین‌هایی را که سلول‌ها برای بسته‌بندی DNA استفاده می‌کنند، قطع می‌کند. این قطع همچنین میزان H3K4me3 را کاهش می‌دهد.

🌍 تأثیرات و نتایج

تیم پژوهشگران نوشتند که یافته‌ها نمای بیشتری از چگونگی تغییر سیستم ایمنی در محیط‌های کم‌اکسیژن را نشان می‌دهد. آنها همچنین افزودند که تحقیقاتشان ممکن است اطلاعات مفیدی برای درمان شرایطی که در آن‌ها کارکرد نوتروفیل‌ها به پاتولوژی مرتبط است، ارائه دهد.

💭 نتیجه‌گیری مهم

مانوئل الِخاندرو سانچز گارسیا، یکی از مولفان و ایمنی‌شناس در دانشگاه ادینبرو، در یک بیانیه مطبوعاتی گفت: "شناسایی این که سطوح پایین اکسیژن تأثیر قابل توجهی بر نحوه خواندن کد ژنتیکی سلول‌های ایمنی اولین پاسخ‌دهنده دارند، مهم است زیرا توضیح می‌دهد چرا این سلول‌ها پس از یک بیماری تنفسی شدید، در کنترل عفونت ضعیف‌تر می‌شوند. این کشف راه‌های جدیدی را برای تفکر در مورد درمان اختلالات ایمنی طولانی‌مدت و بهبود دفاع در برابر عفونت‌ها باز می‌کند."