پاسخ ایمنی ذاتی و سیستم اینترفرون

پاسخ ایمنی ذاتی، اولین و سریع‌ترین خط دفاعی میزبان در برابر عفونت ویروسی است. ویژگی بارز آن در ایمنی ضد ویروسی، سیستم اینترفرون نوع I است: سلول‌های آلوده اسیدهای نوکلئیک ویروسی را شناسایی می‌کنند، اینترفرون‌ها را ترشح می‌کنند و از طریق القای ژن‌های تحریک‌شده با اینترفرون، یک وضعیت ضد ویروسی را در خود و سلول‌های همسایه ایجاد می‌کنند.

Definition

پاسخ ایمنی ذاتی به ویروس‌ها، دفاع غیر اختصاصی و سریعاً بسیج‌شونده میزبان است که در آن شناسایی اجزای ویروسی، اینترفرون‌های نوع I و ژن‌های اثرگذار تحریک‌شده با اینترفرون را القا می‌کند که یک وضعیت ضد ویروسی ایجاد کرده و تکثیر ویروسی را قبل از توسعه ایمنی اکتسابی محدود می‌کنند.

Scope

این مدخل به پاسخ ضد ویروسی ذاتی می‌پردازد: اینکه چگونه سلول‌های آلوده ویروس را شناسایی می‌کنند، تولید و سیگنال‌دهی اینترفرون‌های نوع I، خانواده وسیع محصولات ژنی تحریک‌شده با اینترفرون که تکثیر را محدود می‌کنند، و اثرگذارهای سلولی ذاتی مانند سلول‌های کشنده طبیعی. این یک منبع مرجع در مورد مکانیسم‌های ضد ویروسی است تا راهنمایی بالینی.

Core questions

• چگونه یک سلول آلوده تشخیص می‌دهد که حاوی ویروس است؟
• سیگنال‌دهی اینترفرون نوع I چه تأثیری بر سلول‌های آلوده و سلول‌های مجاور دارد؟
• کدام محصولات ژنی تحریک‌شده با اینترفرون تکثیر ویروسی را محدود می‌کنند و چگونه؟
• پاسخ ذاتی چگونه پاسخ اکتسابی بعدی را شکل می‌دهد؟

Key concepts

• اینترفرون‌های نوع I (IFN-alpha, IFN-beta)
• ژن‌های تحریک‌شده با اینترفرون (ISGs)
• وضعیت ضد ویروسی
• سلول‌های کشنده طبیعی
• مسیرهای اثرگذار PKR, OAS/RNase L و Mx
• سیگنال‌دهی اینترفرون اتوکرین و پاراکرین

Mechanisms

شناسایی اسیدهای نوکلئیک ویروسی توسط حسگرهای میزبان، آبشارهای سیگنال‌دهی را آغاز می‌کند که به تولید اینترفرون‌های نوع I منجر می‌شود. اینترفرون ترشح‌شده به گیرنده خود در همان سلول و سلول‌های همسایه متصل می‌شود، مسیر JAK-STAT را فعال می‌کند و صدها ژن تحریک‌شده با اینترفرون را القا می‌کند. محصولات این ژن‌ها تقریباً در هر مرحله از چرخه زندگی ویروس عمل می‌کنند: PKR سنتز پروتئین را متوقف می‌کند، سیستم OAS/RNase L RNA ویروسی را تخریب می‌کند، پروتئین‌های Mx تکثیر را مسدود می‌کنند، و سایر اثرگذارها ورود، رونویسی یا رهاسازی را محدود می‌کنند. این امر یک وضعیت ضد ویروسی ایجاد می‌کند که گسترش را مهار می‌کند، در حالی که سلول‌های ذاتی مانند سلول‌های کشنده طبیعی برخی از سلول‌های آلوده را از بین می‌برند و اینترفرون به شکل‌گیری پاسخ اکتسابی بعدی کمک می‌کند.

Clinical relevance

سیستم اینترفرون برای کنترل اولیه عفونت ویروسی حیاتی است و به درک این موضوع کمک می‌کند که چرا رویکردهای مبتنی بر اینترفرون و تعدیل‌کننده اینترفرون بر بیماری‌های ویروسی تأثیر می‌گذارند. این مدخل مکانیسم‌های ضد ویروسی ذاتی را توصیف می‌کند و مبنایی برای تصمیم‌گیری‌های تشخیصی یا درمانی فردی نیست.

History

سیستم اینترفرون به عنوان یک فعالیت ضد ویروسی قابل القا شناخته شد و بعدها به یک شبکه سیگنال‌دهی تبدیل شد که مجموعه بزرگی از ژن‌های اثرگذار را القا می‌کند. تحقیقات در طول دهه 2000 مسیرهای حسگری را که اینترفرون را تحریک می‌کنند، ترسیم کرد و محصولات ژنی تحریک‌شده با اینترفرون را که اثرات ضد ویروسی آن را واسطه می‌کنند، فهرست‌بندی کرد و ایمنی ذاتی را به عنوان یک لایه دفاعی قابل برنامه‌ریزی به جای یک مکانیسم واحد معرفی کرد.

Key figures

• Shizuo Akira
• Charles Rice
• Bryan Williams
• Taro Kawai

Seminal works

• akira-2006
• schneider-2014
• sadler-2008

Frequently asked questions

ژن‌های تحریک‌شده با اینترفرون چه هستند؟

آنها ژن‌های میزبان هستند که توسط سیگنال‌دهی اینترفرون فعال می‌شوند و محصولات آنها اثر ضد ویروسی را واسطه می‌کنند و مراحلی مانند ورود ویروس، تکثیر، سنتز پروتئین و رهاسازی را محدود می‌کنند.

پاسخ ذاتی چه تفاوتی با پاسخ اکتسابی به ویروس‌ها دارد؟

پاسخ ذاتی سریع و غیر اختصاصی برای یک ویروس خاص است و بر اینترفرون‌ها و اثرگذارها مانند سلول‌های کشنده طبیعی متمرکز است، در حالی که پاسخ اکتسابی کندتر، اختصاصی آنتی‌ژن است و حافظه ایجاد می‌کند.