رسالت انجمن

رسالت انجمن ایجاد فضایی برای تبادل اندیشه و آرای اندیشمندان، ارتقای سطح علمی پژوهشگران و متخصصان و نیز آشنا کردن عموم مردم با پیشرفت های دانش تخصصی با زبان ساده می باشد .

برقراری ارتباط

تنظیم رشد و باز تولید ماهیچه ها توسط سیستم ایمنی

 | تاریخ ارسال: ۱۳۹۵/۱۲/۴ | 

تنظیم رشد و باز تولید ماهیچه ها توسط سیستم ایمنی

عضلات اسکلتی در معرض آسیب های حاد زیادی قرار دارند که بخشی از آن به دلیل موقعیت های ماهیچه ها در بدن می باشد. ماهیچه ها در طول روز و فعالیت های بدنی تحت فشار زیادی قرار دارند و همچنین حجم زیادی از بدن را نیز تشکیل می دهند. در بیست سال اخیر صدمات و آسیب های عضلات اسکلتی به دلایل مختلف از جمله افزایش آمار تصادفات جاده ای افزایش داشته است، تا جایی که در حدود ده میلیون نفر فقط در اثر تصادفات دچار آسیب های ماهیچه ها می شوند. همچنین به دلیل سرعت پایین رشد و ترمیم ماهیچه ها، پس از ایجاد یک آسیب ماهیچه ای، تا مدت ها اثرات آن و نقص در عملکرد در آن باقی می ماند. حتی اگر فرد فعالیت های روزمره ی خود را از سر گفته باشد! و همگام با افزایش سن مردمان جهان، عوارض پزشکی ناشی از آسیب های عضله ای افزایش خواهد یافت. بنابراین شناخت عوامل مؤثر روند بهبود و رشد ماهیچه ها می تواند دارای ارزش زیادی در پزشکی باشد.

ارتباط بین بازتولید ماهیچه ها و التهاب متعاقب ایجاد یک آسیب حاد به عضلات برای دهه ها مطرح بود. تلاش های مشترک زیست شناس های تکاملی، ایمونولوژیست های سلولی و پاتولوژیست های عضلات، اخیراً ارتباطات شگفت انگیزی بین التهاب و بازتولید ماهیچه ها آشکار کرده است. در اقدامی مهم، جزئیات اثر کردن مولکول های مشتق از لکوسیت ها و کنترل اپی ژنتیک بر روی ماهیچه ها اخیرا کشف شده است.  همچنین مطالعات از نقش سلول های لنفوئیدی در تنظیم باز تولید ماهیچه ها پرده بر داشته است.

با تولد ماهیچه ها بر فرایندهایی متکی است که نیاز به استفاده ی مجدد از ژن های بیان شده در زمان جنینی که در رشد ماهیچه ها دخیل بودند، دارد. باز تولید ماهیچه ها با فعال شدن سلول های پیش ساز میوژنیک (MPCs) که به سلول های ماهوراه ای (Satellite Cells) نیز معروف اند، آغاز می گردد. این سلول های ماهواره ای بر سطح فیبر های ماهیچه مستقر هستند و بعضاً به سلول های بنیادی ماهیچه ای نیز خوانده می شوند. وجود این سلول ها برای باز تولید ماهیچه ها ضروری می باشد. برای مثال حذف سلول های ماهواره ای موجب عدم باز تولید ماهیچه های صدمه دیده شد. همچنین سلول های ماهواره ای باید در طی تقسیمات خود، جمعیت پایه ی خود را حفظ کنند تا ماهیچه ها توان با تولید خود را از دست ندهند. این سلول ها با انجام فرایند self-renewing جمعیت خود را ثابت نگه می دارند اما مشاهده شده است که با افزایش سن و یا در پی آسیب به ماهیچه ها، جمعیت این سلول ها کاهش می یابد و متعاقب آن توان باز تولید ماهیچه ها نیز کاهش می یابد. این سلول ها در پاسخ به محرک های مختلفی مانند، استرس های فیزیکی، استرس های اکسیداتیو، فاکتورهای اندوکراین و یا التهابی فعال می شوند.

AWT IMAGE

در شکل بالا موقعیت سلول های MPC را مشاهده می فرمایید.

"سیستم ایمنی ماهیچه ها"

لکوسیت ها سلول های غیر مزاحم ماهیچه ها هستند که برای مدت طولانی از آن ها در ماهیچه های اسکلتی سالم چشم پوشی شده است. اگرچه در مشاهدات بافت شناسی تعداد آن ها محدود است، اما در هر میلی متر مکعب (mm3) ماهیچه ی افراد بالغ حدود 500 تا 2000 لکوسیت وجود دارد که تقریبا برابر با 109 لکوسیت در هر لیتر ماهیچه می شود. این یک عدد حیرت آور است در حالی که تعداد لکوسیت ها در هر لیتر خون یک فرد سالم میزان 1011 4 می باشد و تعداد لکوسیت های کل ماهیچه ها 1010×4 می باشد. اگر چه لکوسیت های درون ماهیچه ها شامل انواع مختلف لکوسیت ها مانند سلول های TCD8+، Treg، ائوزینوفیل ها، نوتروفیل ها می شود اما هر جمعیت یک نسبت کوچکی از کل جمعیت را به خود اختصاص می دهد.

گسترده ترین لکوسیت های موجود درون ماهیچه ها مونوسیت ها و ماکروفاژهایی هستند که به طور عمده در صفحات بافت همبندی اطراف ماهیچه ها یا نزدیک عروق خونی مستقر شده اند. مشابه با سلول های ماهواره ای، ماکروفاژهای مقیم بافت ماهیچه ای نیز در یک حالت خاموش قرار گرفته اند، اما در مواقعی مانند استفاده از ماهیچه ها یا تروما، این سلول ها برای باز تولید ماهیچه ها به سرعت فعال می شوند.

سلول های میلوئید باز تولید ماهیچه ها را تنظیم می کنند.

آسیب های ماهیچه ای که در پی تروما ها، سوختگی ها، یخ زدگی، توکسین ها، ورزش یا برخی بیماری ها پاسخ های التهابی تیپیک را به راه می اندازند که می تواند تعداد سلول های لکوسیت در ماهیچه ها را تا 100 برابر افزایش دهد. در مدت یک ساعت،  نوتروفیل ها که LY6G و سطح بالایی از CD11b که به اینتگرین Mα نیز موسوم است به ماهیچه ی آسیب دیده حمله می کند و تا حدود 12 تا 24 ساعت بعد از آسیب به حداکثر تعداد خود می رسند و بعد از آن به سرعت به حدود تعداد طبیعی خود باز می گردند.

AWT IMAGE
AWT IMAGE

در دو تصویر فوق مراحل فعالیت هر یک از سلول ها در طی فرایند ترمیم و بازتولید ماهیچه ها و غلت سایتوکاین های درگیر را ملاحظه می فرمایید.

ماکروفاژ های مقیم این ارتشاح نوتروفیل ها را با آزاد کردن مواد جاذب مانند لیگاند 1 کموکاین CXC (CXCL1) و لیگاند 2 کموکاین CC (CCL2) تقویت می کنند. چندین مطالعه همچنین، اهمیت سیگنالینگ به واسطه ی CCL2 را نشان دادند. این پیام ها که هم متعاقب التهاب در ماهیچه و باز تولید ماهیچه ایجاد می شوند اولین شواهد مبنی بر اینکه التهاب می تواند توان باز تولید و رشد ماهیچه را تحت تاثیر قرار دهد را فراهم آوردند. برای مثال در موش هایی که به طور ژنتیکی ژن Ccl2 یا گیرنده ی آن یعنی Ccr2 را ندارند، تعداد ماکروفاژها در ماهیچه ی آسیب دیده کاهش یافته بود و این کاهش تعداد موجب رشد کند فیبرهای نوپای ماهیچه ها می شود. اگرچه وقایع به واسطه ی CCL2 عمدتا توسط سلول های میلوئید انجام می شود، سلول های T اما، دارای نقش نامشخص و البته مهمی در شروع نوار وقایعی که منجر به ترمیم ماهیچه می شوند. یکی از پیامدهای جذاب این یافته این است که سلول های TCD8+ های مقیم پاسخ دهنده های اولیه در آسیب های حاد ماهیچه ها دارند  و این که سیگنالینگ به واسطه ی گیرنده های سلول های T نقش مهمی در افزایش پاسخ های ایمنی ذاتی در ماهیچه های آسیب دیده دارد که موجب تأثیر بر باز تولید ماهیچه ها می شود. به دنبال ایجاد آسیب در ماهیچه ها، سلول های نوتروفیل سریعا به محل رفته و در آن جا تجمع می کنند. به دنبال ورود نوتروفیل ها، مونوسیت های خون نیز وارد ماهیچه ها شده و محیط ماهیچه ها سرشار از سایتوکاین های پیش التهابی مانند TNF و IFN-ɣ می شود. این سایتوکاین ها در تعامل با یکدیگر می توانند موجب پلاریزه شدن ماکروفاژ های M1 شوند که در نتیجه ی فعالیت های سلول های TH1 می باشد. به طور متمایزی با ماکروفاژهای M1، ماکروفاژهای M2 که توسط پروفایل سایتوکاینی TH2 پلاریزه می شود و موجب تعدیل التهاب و همراه با ترمیم بافت است.  اما در آسیب های ماهیچه ها دیده شده است که هر دو جمعیت ماکروفاژی M1 و M2 به طور همزمان حضور دارند.

در پاسخ های التهابی در مراحل اولیه ی باز تولید ماهیچه ها به لحاظ زمانی و مکانی با مراحل شروع میوژنزیس جفت شده است، که سلول های ماهوراه ای ابتدا فعال شده و شروع به تقسیم و تمایز می کند.

با این حال اینکه چگونه شروع التهاب و میوژنز اولیه همراه هم اتفاق می افتد به تازگی مورد توجه قرار گرفته است. در میان چندین مولکول کاندید برای برقراری این ارتباط، سایتوکاین IFN-ɣ نقش برجسته تری دارد. در 24 ساعت اول به دنبال تزریق CTX و آسیب ماهیچه ها، سطح بیان IFN-ɣ در بافت آسیب دیده افزایش می یابد و  منطبق با آن شمار نوتروفیل ها، ماکروفاژها و سلول های ماهواره ای فعال شده افزایش می یابد. به علاوه بلاک کردن سیگنالینگ IFN-ɣ در ماهیچه های آسیب دیده، موجب کاهش رونویسی از ژن هایی مانند فاکتور تنظیم کننده ی اینترفرون 1 (IRF1) می شود.

از طرف دیگر حذف بیان IFNɣ در موش های mdx، موجب کاهش سطح پروتئین iNOS در ماکروفاژ های ماهیچه شده و از طرف دیگر موجب بیان ژن هایی می شود که به ماکروفاژ های M2 نسبت داده می شود.

ماکروفاژهای M1 سپس به سمت ماکروفاژ های M2شیفت پیدا می کنند. چندین فاکتور مهم مانند فیبرینوژن  و IL-10 که توسط سلول های Treg تولید می شوند، در این شیفت فنوتایپی دخیل هستند. از طرفی سلول هایی به نام پیش سازهای فیبرو- آدیپوژن (FAP) که با ترشح IL-33 موجب افزایش فعالیت سلول های Treg می شوند. از طرفی دیگر تقسیم و تمایز سلول های PAF به سلول هایی با فنوتایپ فاگوسیتوز یا فیبروژنیک تحت تاثیر تولید IL-4 و TGF-β توسط ائوزینوفیل هاست.

همچنین یک دسته از ماکروفاژها به سمت تولید ماتریکس خارج سلولی می روند که به روند ترمیم ماهیچه ها کمک می کنند. این ماکروفاژ ها همچنین فاکتور IGF1 ترشح می کنند که موجب افزایش رشد کامل ماهیچه ها می شود.

در شکل زیر جزئیات این وقایع را مشاهده می فرمایید.

AWT IMAGE

اما بهم ریختگی عملکرد های سلول های سیستم ایمنی می تواند موجب ایجاد صدمه به ماهیچه ها و فیبروزیس شود. رادیکال های آزاد که توسط ماکروفاژها و نوتروفیل ها تولید می شود می تواند موجب لیز شدن غشای سلول های ماهیچه ای و مرگ فیبرهای عضلانی شود. به طور ویژه تولید موادی مانند سوپراکسید (O2-)، هیدروژن پراکسید (H2O2)، هیپوکلراید اسید (HOCL)، نیتریک اکساید (NO) و .. می توانند به صورت قوی موجب صدمه به ماهیچه ها شوند. همچنین با افزایش سلول های ائوزینوفیلی و تولید فراورده های آن مانند MBP می توانند موجب آزار سلول های ماهیچه گردد.

در شکل زیر جزئیات کامل این فعل و انفعالات رو مشاهده می فرمایید.

AWT IMAGE



کد امنیتی را در کادر بنویسید    
دفعات مشاهده: 747 بار   |   دفعات چاپ: 136 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 0 بار   |   0 نظر

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به انجمن ایمونولوژی و آلرژی ایران می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2015 All Rights Reserved | Iranian Society for Immunology and Allergy

Designed & Developed by : Yektaweb