آنتی‌ژن‌های انگل و تغییرات آنتی‌ژنی

آنتی‌ژن‌های انگل مولکول‌هایی هستند که سیستم ایمنی میزبان در طول عفونت انگلی شناسایی می‌کند و تغییرات آنتی‌ژنی راهبردی است که بسیاری از انگل‌ها به وسیله آن به طور سیستماتیک این مولکول‌ها را تغییر می‌دهند تا از ایمنی پیشی بگیرند. تغییرات آنتی‌ژنی یکی از مهم‌ترین دلایلی است که عفونت‌های انگلی پایدار و عودکننده هستند و چرا توسعه واکسن‌ها علیه انگل‌هایی مانند انگل مالاریا و تریپانوزوم‌های آفریقایی بسیار دشوار بوده است.

Definition

تغییرات آنتی‌ژنی فرآیندی است که طی آن یک انگل به طور سیستماتیک آنتی‌ژن‌هایی را که در معرض سیستم ایمنی میزبان قرار می‌دهد، تغییر می‌دهد، معمولاً با تغییر بیان بین مجموعه‌ای از ژن‌های آنتی‌ژن سطحی، به طوری که پاسخ‌های ایمنی ایجاد شده علیه گونه‌های قبلی دیگر انگل را شناسایی نمی‌کنند.

Scope

این موضوع به ماهیت آنتی‌ژن‌های انگل، به ویژه آنتی‌ژن‌های سطحی متغیر، و مکانیسم‌های ژنتیکی و مولکولی که انگل‌های تک‌یاخته‌ای برای فرار از پاسخ‌های آنتی‌بادی بین آن‌ها تغییر می‌کنند، می‌پردازد. این موضوع مقایسه‌هایی با سایر عوامل بیماری‌زا که از راهبردهای مشابه استفاده می‌کنند، ارائه می‌دهد و تغییرات آنتی‌ژنی را به عنوان یک مفهوم مرجع در ایمونولوژی انگل، نه به عنوان راهنمای بالینی، مورد بررسی قرار می‌دهد.

Core questions

• کدام مولکول‌ها به عنوان آنتی‌ژن‌های اصلی شناسایی شده در طول عفونت انگلی عمل می‌کنند؟
• انگل‌ها چگونه بین آنتی‌ژن‌های سطحی متغیر تغییر می‌کنند؟
• چرا تغییرات آنتی‌ژنی امکان عفونت مزمن و عودکننده را فراهم می‌کند؟
• چگونه تغییرات آنتی‌ژنی توسعه واکسن را پیچیده می‌کند؟

Key concepts

• آنتی‌ژن‌های سطحی انگل
• آنتی‌ژن‌های سطحی متغیر
• گلیکوپروتئین سطحی متغیر (VSG) تریپانوزوم‌ها
• PfEMP1 و تغییر ژن var در پلاسمودیوم فالسیپاروم
• مجموعه‌های ژنی و بیان انحصاری متقابل
• امواج متوالی پارازیتمی
• تنوع آنتی‌ژنی و فرار از واکسن

Mechanisms

بسیاری از انگل‌ها خانواده‌های بزرگی از ژن‌ها را حمل می‌کنند که آنتی‌ژن‌های سطحی متغیر را کدگذاری می‌کنند و تنها یکی (یا تعداد کمی) را در یک زمان بیان می‌کنند و بین آن‌ها تغییر می‌کنند به طوری که آنتی‌بادی‌های مؤثر علیه یک گونه در برابر گونه بعدی شکست می‌خورند. تریپانوزوم‌های آفریقایی پوشش گلیکوپروتئین سطحی متغیر (VSG) خود را تغییر می‌دهند و پلاسمودیوم فالسیپاروم بیان را بین ژن‌های var که پروتئین سطحی PfEMP1 را کدگذاری می‌کنند، تغییر می‌دهد و اشکال آنتی‌ژنی متوالی را در طول عفونت تولید می‌کند (Deitsch, 2009; Crompton, 2014). این تغییرات از طریق کنترل بیان ژن عمدتاً اپی‌ژنتیک و انحصاری متقابل و مکانیسم‌های تبدیل ژنی ایجاد می‌شوند و راهبردهای مشابهی توسط برخی باکتری‌ها، قارچ‌ها و سایر عوامل بیماری‌زای تک‌یاخته‌ای استفاده می‌شوند که نشان‌دهنده راه‌حل‌های همگرا برای مشکل ایمنی با واسطه آنتی‌بادی است (Deitsch, 2009). تغییرات آنتی‌ژنی با فرار ایمنی گسترده‌تر و تعدیل ایمنی تعامل دارد و به پایداری عفونت کمک می‌کند (Maizels, 2003).

Clinical relevance

تغییرات آنتی‌ژنی امواج عودکننده پارازیتمی در تریپانوزومیازیس، دشواری کسب ایمنی استریل‌کننده در برابر مالاریا، و یک مانع اصلی برای واکسن‌ها علیه انگل‌های دارای تغییرات آنتی‌ژنی را توضیح می‌دهد. این مدخل این مکانیسم‌ها را برای مرجع و آموزش توصیف می‌کند و مبنایی برای تشخیص یا درمان افراد نیست.

History

اساس مولکولی تغییرات آنتی‌ژنی ابتدا در تریپانوزوم‌های آفریقایی کشف شد، جایی که نشان داده شد تغییر پوشش VSG امواج متوالی پارازیتمی را هدایت می‌کند. کارهای بعدی بر روی ژن‌های var پلاسمودیوم فالسیپاروم و PfEMP1 این مفهوم را به مالاریا گسترش داد و تحلیل مقایسه‌ای نشان داد که عوامل بیماری‌زای مختلف به راهبردهای تغییرات آنتی‌ژنی مشابهی همگرا می‌شوند (Deitsch, 2009; Crompton, 2014).

Debates

تنوع آنتی‌ژنی به عنوان مانعی برای واکسن‌های انگل

از آنجا که انگل‌های دارای تغییرات آنتی‌ژنی یک هدف متحرک و متنوع را ارائه می‌دهند، بحث می‌شود که آیا واکسن‌های محافظ باید آنتی‌ژن‌های حفظ شده یا مراحل ثابت را هدف قرار دهند تا آنتی‌ژن‌های سطحی متغیر که بر پاسخ‌های ایمنی طبیعی غالب هستند.

Key figures

• Kirk Deitsch
• Peter Crompton
• Rick Maizels

Seminal works

• deitsch-2009
• crompton-2014

Frequently asked questions

تغییرات آنتی‌ژنی در انگل‌ها چیست؟

این توانایی انگل است که آنتی‌ژن‌های سطحی را که سیستم ایمنی هدف قرار می‌دهد، تغییر دهد و بین بسیاری از ژن‌های متغیر تغییر کند به طوری که آنتی‌بادی‌های ساخته شده علیه یک شکل دیگر انگل را شناسایی نمی‌کنند و به آن اجازه پایداری می‌دهند.

چرا تغییرات آنتی‌ژنی درمان مالاریا و بیماری خواب را با ایمنی دشوار می‌کند؟

انگل‌هایی مانند پلاسمودیوم فالسیپاروم و تریپانوزوم‌های آفریقایی به طور مداوم آنتی‌ژن‌های سطحی خود را تغییر می‌دهند و امواج متوالی عفونت را تولید می‌کنند که از پاسخ آنتی‌بادی پیشی می‌گیرند، که این نیز دلیل اصلی دشواری توسعه واکسن‌های مؤثر بوده است.