مستضدات الطفيليات والتباين المستضدي

مستضدات الطفيليات هي الجزيئات التي يتعرف عليها الجهاز المناعي للمضيف أثناء العدوى الطفيلية، والتباين المستضدي هو الاستراتيجية التي تتبعها العديد من الطفيليات لتغيير هذه الجزيئات بشكل منهجي للبقاء متقدمة على المناعة. يُعد التباين المستضدي أحد أهم الأسباب التي تجعل العدوى الطفيلية تستمر وتتكرر، ولماذا كان تطوير اللقاحات ضد الطفيليات مثل طفيل الملاريا والمثقبيات الأفريقية صعبًا للغاية.

Definition

التباين المستضدي هو العملية التي يغير بها الطفيل بشكل منهجي المستضدات التي يعرضها للجهاز المناعي للمضيف، عادةً عن طريق تبديل التعبير بين مجموعة من جينات مستضدات السطح، بحيث لا تعود الاستجابات المناعية التي نشأت ضد المتغيرات السابقة تتعرف على الطفيل.

Scope

يغطي هذا الموضوع طبيعة مستضدات الطفيليات، وخاصة مستضدات السطح المتغيرة، والآليات الجينية والجزيئية التي تتحول بها الطفيليات الأولية فيما بينها للتهرب من استجابات الأجسام المضادة. ويُجري مقارنات مع مسببات الأمراض الأخرى التي تستخدم استراتيجيات مماثلة، ويتناول التباين المستضدي كمفهوم مرجعي في علم المناعة الطفيلية، وليس كإرشادات سريرية.

Core questions

• ما هي الجزيئات التي تعمل كمستضدات رئيسية يتم التعرف عليها أثناء العدوى الطفيلية؟
• كيف تتحول الطفيليات بين مستضدات السطح المتغيرة؟
• لماذا يسمح التباين المستضدي بالعدوى المزمنة والمتكررة؟
• كيف يعقد التباين المستضدي تطوير اللقاحات؟

Key concepts

• مستضدات سطح الطفيليات
• مستضدات السطح المتغيرة
• البروتين السكري السطحي المتغير (VSG) للمثقبيات
• PfEMP1 وتبديل جين var في المتصورة المنجلية
• مجموعات الجينات والتعبير الحصري المتبادل
• موجات متتالية من وجود الطفيليات في الدم
• التنوع المستضدي والهروب من اللقاح

Mechanisms

تحمل العديد من الطفيليات عائلات كبيرة من الجينات التي تُشفّر مستضدات سطحية متغيرة، وتُعبّر عن واحدة فقط (أو عدد قليل) في كل مرة، وتتبادل فيما بينها بحيث تفشل الأجسام المضادة الفعالة ضد متغير واحد في مواجهة المتغير التالي. تُغيّر المثقبيات الأفريقية غلافها من البروتين السكري السطحي المتغير (VSG)، ويُبدّل المتصورة المنجلية التعبير بين جينات var التي تُشفّر بروتين PfEMP1 السطحي، مما ينتج أشكالًا مستضدية متتالية أثناء العدوى (Deitsch, 2009; Crompton, 2014). تنشأ هذه التبديلات من خلال آليات تحكم في التعبير الجيني حصرية متبادلة ووراثية فوق جينية (epigenetic) إلى حد كبير، وآليات تحويل الجينات، وتُستخدم استراتيجيات مماثلة من قبل بعض مسببات الأمراض البكتيرية والفطرية والأولية الأخرى، مما يشير إلى حلول متقاربة لمشكلة المناعة بوساطة الأجسام المضادة (Deitsch, 2009). يتفاعل التباين المستضدي مع التهرب المناعي الأوسع وتعديل المناعة، مما يساهم في استمرار العدوى (Maizels, 2003).

Clinical relevance

يفسر التباين المستضدي الموجات المتكررة من وجود الطفيليات في الدم (parasitaemia) في داء المثقبيات، وصعوبة اكتساب مناعة معقمة ضد الملاريا، وعقبة رئيسية أمام اللقاحات ضد الطفيليات ذات التباين المستضدي. يصف هذا المدخل هذه الآليات للرجوع إليها وللتعليم، وليس أساسًا لتشخيص أو علاج الأفراد.

History

تم تحديد الأساس الجزيئي للتباين المستضدي لأول مرة في المثقبيات الأفريقية، حيث تبين أن تبديل غلاف VSG يدفع موجات متتالية من وجود الطفيليات في الدم. وقد وسّع العمل اللاحق على جينات var وبروتين PfEMP1 في المتصورة المنجلية المفهوم ليشمل الملاريا، وكشف التحليل المقارن أن مسببات الأمراض المتنوعة تتقارب في استراتيجيات التباين المستضدي المماثلة (Deitsch, 2009; Crompton, 2014).

Debates

التنوع المستضدي كحاجز أمام لقاحات الطفيليات

نظرًا لأن الطفيليات ذات التباين المستضدي تمثل هدفًا متحركًا ومتنوعًا، فإنه يُناقش ما إذا كان يجب أن تستهدف اللقاحات الوقائية المستضدات المحفوظة أو المراحل غير المتغيرة بدلاً من مستضدات السطح المتغيرة التي تهيمن على الاستجابات المناعية الطبيعية.

Key figures

• Kirk Deitsch
• Peter Crompton
• Rick Maizels

Seminal works

• deitsch-2009
• crompton-2014

Frequently asked questions

ما هو التباين المستضدي في الطفيليات؟

هو قدرة الطفيل على تغيير مستضدات السطح التي يستهدفها الجهاز المناعي، والتبديل بين العديد من الجينات المتغيرة بحيث لا تعود الأجسام المضادة المصنوعة ضد شكل واحد تتعرف على الطفيل، مما يسمح له بالاستمرار.

لماذا يجعل التباين المستضدي الملاريا ومرض النوم صعب العلاج بالمناعة؟

تُغيّر الطفيليات مثل المتصورة المنجلية والمثقبيات الأفريقية مستضدات سطحها باستمرار، مما ينتج موجات متتالية من العدوى التي تسبق استجابة الأجسام المضادة، وهو أيضًا سبب رئيسي لصعوبة تطوير لقاحات فعالة.