به دنبال شیوع فراگیر ویروس کرونا در سراسر جهان، اطلاع از شیوه مقابله سلول‌های بدن با ویروس‌ها موضوعی جالب و در عین‌حال ضروری است. تیمی از دانشمندان به تشریح مکانیسم‌های ایجاد شده هنگام نفوذ ویروس به بدن پرداخته‌اند. محققان کلینیک Mayo سازوکار محافظت سلول‌های بدن از خود در برابر ویروس‌ها را تشریح نموده‌اند.
در پژوهشی که از طریق ژورنال Nature Communications منتشر شده است؛ محققان موفق به کشف پروتئینی شدند که به دفاع هرچه بهتر سلول‌ها از خود در برابر عفونت کمک می‌کند. همچنین این پروتئین قادر به تنظیم شکل و عملکرد میتوکندری خواهد بود. پروتئین‌های مقاوم در برابر Myxovirus موسوم به MX به عنوان عامل نمایش پاسخ‌های تقویت شده از طریق محرک‌های اینترفرون و برقراری ارتباط با منافذ هسته سلول شناخته می‌شوند. محققان دریافته‌اند که MxB نوعی غشاء داخلی میتوکندری از نوع GTPase است که در شکل و نحوه عملکرد میتوکندری نقشی کلیدی ایفا می‌کند. پروتئین‌ها به سلول‌های بدن کمک می‌کنند تا بدون استفاده از آنتی‌بادی سیستمیک یا گلبول‌های سفید از خود محافظت کنند. در این مطالعه، ارتباط میان پروتئین‌ها با پاسخ سیستم ایمنی بدن به ویروس‌های HIV و تبخال تائید و مشخص شد که این پروتئین‌ها برای حمایت از میتوکندری سلول حیاتی هستند.
در تصویر سمت چپ نمایی از یک سلول عادی با میتوکندری لوله‌ای (قرمز) و DNA (سبز) در هسته و درون میتوکندری نمایش داده شده است. در تصویر سمت راست نیز MxB به‌صورت ژنتیکی حذف شده و میتوکندری تکه‌تکه شده (قرمز) با ژنوم آن در سیتوپلاسم پخش می‌شود.
تحولات داخلی بدن هنگام ابتلا به ویروس
ویروس‌ها عوامل بیماری‌زایی هستند که موجب بروز انواع بیماری‌های خفیف تا شدید نظیر ویروس فراگیر کرونا در مقطع کنونی می‌شوند. عفونت ویروسی هنگامی ایجاد می‌شود که یک ویروس مضر وارد بدن شود و خود را تکثیر نماید. بدون وجود یک میزبان، ویروس‌ها قادر به تکثیر خود و آلوده نمودن سایر سلول‌ها نخواهند بود.
تصویر ویروس SARS-CoV-2 که توسط میکروسکوپ الکترونی به ثبت رسیده است. ویروس عامل بیماری COVID-19 از یک بیمار آمریکایی استخراج و در آزمایشگاه کشت یافته است. برجستگی‌های خارجی ویروس، ظاهری تاج مانند به آن داده است.
در صورت بروز یک عفونت ویروسی، سلول اقدام به ترشح اینترفرون نموده و سلول‌های همجوار نیز میزان تولید پروتئین‌های Mx را افزایش می‌دهند. دانشمندان با انجام مطالعات بیشتر روی این مکانیسم دریافتند که پروتئین MxB در داخل و سطح میتوکندری یافت شده و این پدیده به منزله پاسخ سلول به عفونت قلمداد می‌شود. آن‌ها همچنین دریافتند که این پروتئین‌ها برای حفظ یکپارچگی میتوکندری بسیار حیاتی هستند.
دکتر هونگ کو؛ محقق کلینیک Mayo خاطرنشان کرد: “مشاهده پروتئین MxB بر روی سطح و درون میتوکندری واقعا شگفت‌انگیز است. این پروتئین به‌عنوان پاسخ سلول به عفونت قلمداد شده و وجود آن نیز برای میتوکندری بسیار حیاتی است.”
یکپارچگی میتوکندری
میتوکندری بخش مهمی از سلول‌های بدن به‌شمار می‌رود. واکنش‌های شیمیایی در غشاء سلولی انجام می‌شوند؛ در حالی‌که مایع سلولی درون یک محفظه ویژه نگهداری می‌شود. تنفس سلولی مهم‌ترین عملکرد میتوکندری محسوب می‌شود؛ این پدیده هنگامی روی می‌دهد که مواد مغذی از طریق میتوکندری در سلول جذب و تجزیه شده و نهایتا به انرژی تبدیل شود. عملکرد نادرست میتوکندری موجب مرگ سلول خواهد شد. میتوکندری غالبا به‌عنوان ژنراتور یا نیروگاه سلولی شناخته می‌شود و انرژی موردنیاز برای عملکرد صحیح سلول را تامین می‌کند.
نویسندگان پژوهش فوق دریافتند که طی یک دوره عفونت، پروتئین‌های MxB احتمالا با مرور زمان به تدریج متراکم، نابود و مجددا تولید می‌شوند. MxB به گونه‌ای بر میتوکندری تاثیر می‌گذارد که در صورت عدم وجود پروتئین MxB فعال، میتوکندری دچار نقص عملکرد شده و قادر به تولید انرژی نخواهد بود.
محققان قصد دارند پیرامون نحوه هدف قرار دادن پروتئین MxB در داخل و خارج میتوکندری بیشتر مطالعه کنند. همچنین آن‌ها می‌خواهند بدانند که این پروتئین چگونه بر فرم و بیولوژی ارگانل سلول تاثیر می‌گذارد. حدودا ۲۰ سال پیش مجموعه‌ای از پروتئین‌های موثر بر شکل و عملکرد میتوکندری در آزمایشگاه یافت شد. از زمان کشف پروتئین‌های MxB، این دستاورد به انجام تحقیقات متعدد در حوزه بالینی نظیر شیوه‌های مبتنی بر شواهد کمک نموده است. برخی کشفیات این حوزه به تنظیم زمان مرگ سلول مربوط می‌شوند؛ پدیده‌ای که برای توقف رشد سلول‌های سرطانی و تنظیم عملکرد میتوکندری (جهت جلوگیری از بروز اختلالات عصبی و ایمنی سلول‌های ضدویروس) حیاتی است.