25.12 : البروتينات المضادة للميكروبات

البروتينات المضادة للميكروبات هي مكونات مهمة في الجهاز المناعي. فهي تساعد الجسم في مكافحة مسببات الأمراض إما عن طريق قتلها مباشرة أو إعاقة عمليات تكاثرها. هناك أربعة أنواع رئيسية من المواد المضادة للميكروبات وهي الإنترفيرونات، ونظام المكمل، وبروتينات ربط الحديد، والبروتينات المضادة للميكروبات.

الإنترفيرونات

الإنترفيرونات (IFNs) هي بروتينات تنتجها الخلايا اللمفاوية والبلعميات والأرومات الليفية المصابة بالفيروسات. في حين أن الإنترفيرونات لا يمكنها منع الفيروسات من دخول الخلايا المضيفة والالتصاق بها، إلا أنها يمكن أن تمنع تكاثرها. عندما تطلق الخلايا المصابة بالفيروس هذه البروتينات، تنتشر إلى الخلايا غير المصابة القريبة. هنا، تحفز إنتاج البروتينات المضادة للفيروسات التي تمنع تكاثر الفيروسات. هناك ثلاثة أنواع من الإنترفيرونات: ألفا وبيتا وجاما-IFN.

يعزز إنترفيرون ألفا (IFN-α) نشاط الخلايا القاتلة الطبيعية ويزيد من التعبير عن جزيئات MHC class-I. في حين يتم إنتاج إنترفيرون ألفا بشكل أساسي بواسطة الخلايا الشجيرية البلازمية وخلايا الدم البيضاء، يتم إنتاج إنترفيرون بيتا (IFN-β) بشكل أساسي بواسطة الخلايا الليفية والخلايا الظهارية. بالإضافة إلى التحكم في العدوى الفيروسية، يساعد إنترفيرون بيتا (IFN-β) في تقليل الالتهاب عن طريق تثبيط إنتاج السيتوكينات المؤيدة للالتهابات. إنترفيرون جاما (IFN-γ)، الذي تنتجه الخلايا التائية والخلايا القاتلة الطبيعية، أمر بالغ الأهمية للمناعة المكتسبة ويلعب دورًا رئيسيًا في تنشيط الخلايا البلعمية.

نظام المكمل

نظام المكمل هو مجموعة من البروتينات الموجودة في بلازما الدم والأغشية البلازمية. عند تنشيطها، تعمل هذه البروتينات على تعزيز ردود الفعل المناعية. يمكن تنشيط نظام المكمل من خلال ثلاثة مسارات مميزة: المسار الكلاسيكي، والمسار البديل، ومسار الليكتين. يتم تشغيل كل مسار بواسطة محفزات مختلفة ولكنها تتقارب في تسلسل مشترك من الأحداث المؤدية إلى الاستجابة المناعية.

عند تنشيطه، يقوم نظام المكمل بالتحلل الخلوي عن طريق تكوين مجمع هجوم الغشاء (MAC)، والذي يخلق مسامًا في أغشية مسببات الأمراض، مما يتسبب في انفجارها. كما أنه يعزز عملية البلعمة من خلال الالتصاق، حيث تغلف بروتينات المكمل مسببات الأمراض، مما يجعلها أكثر سهولة في الالتهام بواسطة الخلايا البالعة. بالإضافة إلى ذلك، تعمل بروتينات المكمل مثل C3a وC5a على تحفيز الالتهاب عن طريق تحفيز إطلاق الهيستامين، وزيادة نفاذية الأوعية الدموية، وجذب الخلايا المناعية إلى موقع العدوى.

بروتينات ربط الحديد

تمنع بروتينات ربط الحديد نمو البكتيريا المحددة عن طريق تقليل توفر الحديد الحر. تعتمد العديد من البكتيريا على الحديد في نموها واستقلابها، لذلك تخلق هذه البروتينات بيئة محدودة بالحديد تمنع تكاثر البكتيريا. تشمل الأمثلة:

• الترانسفيرين في الدم وسوائل الأنسجة.
• اللاكتوفيرين في الحليب واللعاب والمخاط.
• الفيريتين في الكبد والطحال ونخاع العظم الأحمر.

البروتينات المضادة للميكروبات

البروتينات المضادة للميكروبات عبارة عن ببتيدات قصيرة ذات نطاق واسع من النشاط المضاد للميكروبات. يمكن لهذه البروتينات الصغيرة أن تقتل مسببات الأمراض بشكل مباشر عن طريق تعطيل أغشية خلاياها أو أغلفتها الفيروسية، مما يعرض سلامتها البنيوية للخطر. يؤدي هذا التعطيل إلى موت مسببات الأمراض، مما يجعل البروتينات المضادة للميكروبات خط دفاع أولي حاسم في الجهاز المناعي الفطري. تشمل أمثلة البروتينات المضادة للميكروبات الديرمسيدين من الغدد العرقية، والثرومبوسيدين من الصفائح الدموية، والديفينسين والكاثليسيدين من العدلات والبلعميات والظهارة. بالإضافة إلى قتل مجموعة واسعة من الميكروبات، يمكن للبروتينات المضادة للميكروبات جذب الخلايا الشجيرية والخلايا البدينة، والتي تشارك في الاستجابات المناعية. ومن المثير للاهتمام أن الميكروبات المعرضة للبروتينات المضادة للميكروبات لا يبدو أنها تطور مقاومة، كما يحدث غالبًا مع المضادات الحيوية.