Με τη διαλεύκανση αυτών των παραγόντων, μπορούμε να δούμε πώς το ανοσοποιητικό σύστημα ανταποκρίνεται σε μια άμεση νέα απειλή και πώς οικοδομεί και διατηρεί αυτές τις αντιδράσεις σε εξελικτικές χρονικές κλίμακες.
SARS-CoV-2: Έρευνα με επικεφαλής το Université Paris Cité, CNRS, Γαλλία, διερεύνησε τους παράγοντες που οδηγούν στη μεταβλητότητα των ποικίλων ανοσολογικών αποκρίσεων στον SARS-CoV-2. Στην εργασία με τίτλο “Διερεύνηση της διακύμανσης του ανθρώπινου πληθυσμού στις μονοκυτταρικές αποκρίσεις στον SARS-CoV-2” η ομάδα χρησιμοποίησε αλληλουχία RNA ενός κυττάρου για να αναλύσει κύτταρα αίματος από διάφορους πληθυσμούς, συγκρίνοντας τις αποκρίσεις στον SARS-CoV-2 σε σχέση με παράγοντες όπως η γενετική, η ηλικία, το φύλο και οι συννοσηρότητες. Η μελέτη διερεύνησε τις ανοσολογικές αποκρίσεις στον SARS-CoV-2 και τους παράγοντες που θα μπορούσαν να συμβάλουν στις πληθυσμιακές διαφορές στις αποκρίσεις. Με 222 υγιείς αιμοδότες από διαφορετικές γεωγραφικές περιοχές και γενεαλογικές καταβολές, οι ερευνητές πραγματοποίησαν αλληλούχιση RNA ενός κυττάρου σε μονοπύρηνα κύτταρα περιφερικού αίματος για να αναλύσουν τις μεταγραφικές αποκρίσεις τους στην έκθεση στον ιό SARS-CoV-2 και στον ιό της γρίπης Α. Τα ευρήματα αποκαλύπτουν ότι ο ιός SARS-CoV-2 προκαλεί ασθενέστερη αλλά πιο ποικίλη γονιδιακή δραστηριότητα διεγερμένη από ιντερφερόνη σε σχέση με τον ιό της γρίπης Α και έχει μια μοναδική προφλεγμονώδη υπογραφή στα μυελοειδή κύτταρα. Τα ευρήματα, που δημοσιεύονται στο Nature, καταδεικνύουν επίσης ότι η μεταβλητότητα στη γενετική του πληθυσμού, τα δημογραφικά στοιχεία και το περιβάλλον θα μπορούσαν να εξηγήσουν γιατί η ευαισθησία στον ιό SARS-CoV-2 δεν είναι ομοιόμορφη.
Ηλικία
Τα ηλικιωμένα άτομα παρουσίαζαν γενικά ασθενέστερες ανοσολογικές αποκρίσεις, γεγονός που πιθανότατα συνέβαλε στην αυξημένη ευαισθησία και σοβαρότητα της COVID-19.
Συννοσηρότητες
Τα άτομα με υποκείμενες παθήσεις υγείας εμφάνισαν μεταβαλλόμενες ανοσολογικές αποκρίσεις, που ενδεχομένως οδηγούν σε μεγαλύτερη ευαισθησία και χειρότερα αποτελέσματα.
Σύνθεση τύπων ανοσοκυττάρων
Η μελέτη επισημαίνει πως οι αναλογίες των κυττάρων μνήμης σε λεμφοειδείς σειρές διαφέρουν σε άτομα αφρικανικής, ευρωπαϊκής και ανατολικοασιατικής καταγωγής, συμβάλλοντας ενδεχομένως σε πληθυσμιακές διαφορές στις καταστάσεις κυτταρικής ενεργοποίησης. Για παράδειγμα, οι Αφρικανοί δότες παρουσίασαν υψηλότερα ποσοστά μονοκυττάρων CD16+ και υποομάδων λεμφοκυττάρων μνήμης, όπως τα κύτταρα Β μνήμης και τα κύτταρα CD4+ T effector.
Περιβαλλοντικές εκθέσεις
Οι προηγούμενες ιικές συναντήσεις, όπως η λοίμωξη από κυτταρομεγαλοϊό (CMV), φάνηκε να προκαλούν διαφορές στις ανοσολογικές αποκρίσεις μεταξύ των διαφόρων πληθυσμών. Ως περιβαλλοντικός παράγοντας, η έκθεση σε έναν ιό μπορεί να είναι τοπικό ή περιφερειακό φαινόμενο. Χωρίς γνώση αυτών των εκθέσεων, οι διαφορές στην ανοσολογική απόκριση θα μπορούσαν να συσχετιστούν με την καταγωγή. Οι συγγραφείς προειδοποιούν ότι αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε υπερεκτίμηση των επιδράσεων της γενετικής καταγωγής στη διακύμανση της ανοσολογικής απόκρισης. Για παράδειγμα, η ομάδα διαπίστωσε ότι η προηγούμενη έκθεση στον CMV εξηγεί έως και το 73% των διαφορών στις αναλογίες των ανοσοκυττάρων μεταξύ αφρικανών και ευρωπαίων δοτών. Αυτές οι συνθέσεις κυτταρικών τύπων μπορούν να επηρεάσουν τις μεταγραφικές αποκρίσεις στον SARS-CoV-2, αλλά είναι περιβαλλοντικής και όχι γενετικής προέλευσης.
Γενετικοί παράγοντες
Η ανάλυση αποκάλυψε ότι η γενετική είχε μια σειρά από επιδράσεις στην απόκριση σε διαφορετικούς τύπους κυττάρων και ανοσολογικές αποκρίσεις. Οι κοινές γενετικές παραλλαγές μπορούν να συμβάλουν στις παραλλαγές της ανοσολογικής απόκρισης, αλλά οι επιδράσεις αυτές είναι πιο έντονες σε συγκεκριμένα γονίδια που παρουσιάζουν έντονη πληθυσμιακή διαφοροποίηση. Ένα παράδειγμα είναι το αλληλόμορφο rs1142888-G, το οποίο οδηγεί σε υψηλότερη έκφραση του GBP7 στους Ευρωπαίους. Αυτή η γενετική διαφορά προέκυψε πιθανότατα λόγω θετικής επιλογής στην Ευρώπη πριν από χιλιάδες χρόνια, η οποία θα μπορούσε να έχει προκληθεί από προηγούμενη περιβαλλοντική έκθεση σε παθογόνα. Συγκεκριμένες γενετικές παραλλαγές που σχετίζονται με τον κίνδυνο COVID-19, σε γονίδια όπως τα IRF1, IFNAR2 και DR1, επηρεάζουν όλες τη σηματοδότηση της ιντερφερόνης τύπου Ι, υποδεικνύοντας τη σημασία της αποτελεσματικής σηματοδότησης της ιντερφερόνης για ευνοϊκές κλινικές εκβάσεις.
Νεάντερταλ
Η ανάμειξη και η εσωστρέφεια αρχαϊκών ανθρώπινων γονιδίων στο παρελθόν έχουν συμβάλει στις σημερινές ανοσολογικές αποκρίσεις στον SARS-CoV-2. Γνωστά γονίδια του Νεάντερταλ έχουν διατηρηθεί τόσο στους ευρωπαϊκούς όσο και στους πληθυσμούς της Ανατολικής Ασίας, τα οποία σχετίζονται ειδικά με την αντιμετώπιση ιικών απειλών. Οι ερευνητές εντόπισαν, επίσης, μη αναφερθέντα προηγουμένως σήματα εισχώρησης του Νεάντερταλ που επηρεάζουν τους φαινότυπους ανοσίας. Για παράδειγμα, μια γονιδιακή παραλλαγή που μειώνει τις αντιδράσεις μετα-μεταφραστικής τροποποίησης στον SARS-CoV-2 και τον ΙΑ βρέθηκε στο 38% των Ευρωπαίων και στο 22% των Ανατολικοασιατών. Μια άλλη εσωγενής παραλλαγή που βρέθηκε στο 43% των Ανατολικοασιατών και σε λιγότερο από 3% των Ευρωπαίων ρυθμίζει προς τα κάτω έναν αρνητικό ρυθμιστή της επαγόμενης από το κυτταρικό RNA απόκρισης IFN, επιτρέποντας την απελευθέρωση περισσότερης ιντερφερόνης για την αντιμετώπιση της ιογενούς λοίμωξης. Ένας απλότυπος του Νεάντερταλ που φθάνει σε συχνότητα 61% στους Ανατολικοασιάτες και 24% στους Ευρωπαίους, ο οποίος επισημαίνεται από το αλληλόμορφο rs9520848-C, σχετίζεται με υψηλότερη βασική έκφραση του γονιδίου της κυτταροκίνης TNFSF13B από ένα υποσύνολο Τ-κυττάρων. Μια γενετική παραλλαγή του Νεάντερταλ που περιέχει το αλληλόμορφο rs2177336-T αυξάνει την έκφραση του MUC20 στα διεγερμένα από SARS-CoV-2 αναπνευστικά κύτταρα, ιδίως για τα CD4+ Τ κύτταρα. Αυτό συνδέθηκε με μειωμένη ευαισθησία στην COVID-19 στους Ευρασιάτες. Ο διατηρημένος χαρακτήρας αυτών των αρχαϊκών εισροών καταδεικνύει τη βαθιά ιστορία των παθογόνων ιών που δοκιμάζουν τα ανθρώπινα ανοσοποιητικά συστήματα σε όλη τη διάρκεια της εξέλιξης. Ενώ η επιστήμη και η τεχνολογία έχουν δημιουργήσει σαφώς σύγχρονες στρατηγικές για την καταπολέμηση των ιογενών λοιμώξεων, μπορεί να υπάρχουν ενδείξεις για την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας στα εξελικτικά και ενδογενώς διατηρημένα γονίδια.
Διαπιστώσεις
Η μονοκυτταρική προσέγγιση που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη κατέγραψε την πολυπλοκότητα των ανοσολογικών αποκρίσεων σε άτομα και πληθυσμούς, αποκαλύπτοντας την αλληλεπίδραση μεταξύ περιβαλλοντικών, γενετικών και εξελικτικών παραγόντων. Είναι σημαντικό ότι η μελέτη ξεδιαλύνει τους συσχετισμούς μεταξύ της καταγωγής και των πρόσφατων περιβαλλοντικών επιδράσεων και δείχνει πώς οι περιβαλλοντικοί παράγοντες του παρελθόντος επηρεάζουν την κληρονομική γενετική. Με τη διαλεύκανση αυτών των παραγόντων, μπορούμε να δούμε πώς το ανοσοποιητικό σύστημα ανταποκρίνεται σε μια άμεση νέα απειλή και πώς οικοδομεί και διατηρεί αυτές τις αντιδράσεις σε εξελικτικές χρονικές κλίμακες.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον ΚόσμοΑκολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
