مصائد العدلات خارج الخلية

مصائد العدلات خارج الخلية (NETs)، عبارة عن شبكات من الألياف خارج الخلية، تتكون أساسًا من دنا (الحمض النووي الريبوزي منقوص الأكسجين) العدلات، التي ترتبط بالعوامل الممرضة. تعد العدلات خط الدفاع الأول للجهاز المناعي ضد العدوى، ويُعتقد أنها تقتل العوامل الممرضة المهاجمة بآليتين: ابتلاع الميكروبات وإفراز مضادات الميكروبات. في عام 2004، حدد العلماء وظيفة ثالثة جديدة: تشكيل مصائد العدلات خارج الخلية. تسمح المصائد للعدلات بقتل العوامل الممرضة خارج الخلية مع تجنب إلحاق الضرر بالخلايا المضيفة. عند التنشيط في المختبر باستخدام أسيتات فوربول ميريستات أو الإنترلوكين 8 أو عديد السكاريد الدهني، تطلق العدلات البروتينات الحبيبية والكروماتين لتشكيل مصفوفة ليفية خارج خلوية تعرف باسم مصائد العدلات خارج الخلية عبر عملية نشطة.[1][2]

البنية والتكوين

أظهر الفحص بالمجهر الإلكتروني الماسح عالي الدقة أن المصائد تتكون من شرائط من الدنا والبروتينات الكروية بأقطار تتراوح بين 15-17 نانومتر و 25 نانومتر، على التوالي. تتجمع هذه الشرائط ضمن خيوط أكبر يبلغ قطرها 50 نانومتر. مع ذلك، في ظل ظروف التدفق، يمكن للمصائد أن تشكل بنى أكبر بكثير، تصل إلى مئات النانومتر في الطول والعرض.[1][3]

أكد التحليل باستخدام التألق المناعي أن مصائد العدلات خارج الخلية تحتوي على بروتينات من الحبيبات اللازوردية (إيلاستاز العدلات، والكاتيبسين جي وميلوبيروكسيداز)، والحبيبات النوعية (اللاكتوفيرين)، والحبيبات الثلاثية (الجيلاتيناز)، والسيتوبلازم؛ ومع ذلك، يغيب كل من سي دي63 والأكتين والتيوبيولين ومختلف البروتينات السيتوبلازمية الأخرى في الشبكات.[1][4]

النشاط المضات للميكروبات

تثبط مصائد العدلات خارج الخلية عمل العوامل الممرضة ببروتينات مضادة للميكروبات مثل إيلاستاز العدلات والكاتيبسين جي والهستونات التي تكون إلفتها للدنا عالية. توفر مصائد العدلات خارج الخلية تركيزًا موضعيًا عاليًا لمكونات مضادات الميكروبات وتربط الميكروبات وتثبطها وتقتلها خارج الخلية بشكل مستقل عن البلعمة. بالإضافة إلى خصائصها المضادة للميكروبات، قد تعمل مصائد العدلات خارج الخلية كحاجز مادي يمنع انتشار العوامل الممرضة. بالإضافة إلى ذلك، قد يمنع توصيل البروتينات الحبيبية إلى مصائد العدلات خارج الخلية البروتينات الضارة المحتملة مثل البروتياز من الانتشار وإحداث تلف في الأنسجة المجاورة لموقع الالتهاب.[5]

في الآونة الأخيرة، تبين أيضًا أن هذه العملية لا تقتصر فقط على البكتيريا بل أيضًا على الفطريات المسببة للأمراض مثل المبيضات البيض التي تحفز العدلات لتشكيل مصائد العدلات خارج الخلية التي تلتقط وتقتل المبيضات. تم توثيق ارتباط مصائد العدلات خارج الخلية أيضًا مع عدوى المتصورات المنجلية بين الأطفال.[6][7]

اقتُرح سابقًا أن مصائد العدلات خارج الخلية تتشكل ضمن الأنسجة في موقع العدوى البكتيرية/ الخميرية، لكن تبين أيضًا أن مصائد العدلات خارج الخلية تتشكل داخل الأوعية الدموية في حالات الإنتان (خاصةً في الشعيرات الدموية الرئوية وأشباه الجيوب الكبدية). يتم التحكم في تكوين مصائد العدلات خارج الخلية داخل الأوعية الدموية ويتم تنظيمه بواسطة الصفيحات الدموية، والتي تستشعر العدوى الشديدة عبر المستقبل الشبيه بالرقم 4 (TLR4) ثم ترتبط بالعدلات وتنشطها لتشكيل مصائد العدلات خارج الخلية. تتشكل مصائد العدلات خارج الخلية الناتجة عن الصفيحات الدموية بسرعة كبيرة (في غضون دقائق) وقد تؤدي إلى موت العدلات. يمكن لمصائد العدلات خارج الخلية المتكونة في الأوعية الدموية أن تلتقط البكتيريا المنتشرة أثناء مرورها عبر الأوعية. تم تصوير احتجاز البكتيريا تحت التدفق مباشرة في حجرات التدفق في المختبر وأظهر الفحص المجهري أن الاحتجاز البكتيري يحدث في أشباه الجيوب الكبدية والشعيرات الدموية الرئوية (المواقع التي ترتبط فيها الصفيحات الدموية بالعدلات).[3][8]

أذية المضيف المرتبطة بمصائد العدلات خارج الخلية

قد يكون لمصائد العدلات خارج الخلية أيضًا تأثير ضار على المضيف، لأن التعرض خارج الخلية لمعقدات الهستون يمكن أن يلعب دورًا أثناء تطور أمراض المناعة الذاتية مثل الذئبة الحمامية الشاملة. يمكن لمصائد العدلات خارج الخلية أيضًا أن تلعب دورًا في الأمراض الالتهابية، إذ يمكن مشاهدتها في حالة ما قبل الإرجاج، وهو اضطراب التهابي مرتبط بالحمل تنشط فيه العدلات. أُبلغ أيضًا عن هذه المصائد في الغشاء المخاطي لقولون المرضى المصابين بداء الأمعاء الالتهابية والتهاب القولون التقرحي. ارتبطت المصائد أيضًا بإنتاج عوامل الغلوبيولين المناعي ج المضادة للنواة ذات شريط مضاعف من الدنا في الأطفال المصابين بملاريا المتصورة المنجلية. شوهدت أيضًا المصائد لدى مرضى السرطان. تشير الأبحاث قبل السريرية إلى أن مصائد العدلات خارج الخلية مسؤولة بشكل مشترك عن الإمراضية المتعلقة بالسرطان مثل الخثار وفشل الأعضاء وانبثاث ورم خبيث.[9][10][11][12][13]

وُجد أن مصائد العدلات خارج الخلية تساهم في عدوى فيروس العوز المناعي البشري/فيروس العوز المناعي القردي. تعد المصائد قادرة على التقاط فيرونات فيروس العوز المناعي البشري وتدميرها. هناك زيادة في إنتاج مصائد العدلات خارج الخلية خلال دورة حياة فيروس العوز المناعي البشري/فيروس العوز المناعي القردي، والتي يمكن الحد منها باستعمال مضادات الفيروسات. بالإضافة إلى ذلك، تكون المصائد قادرة على التقاط وقتل مجموعات الخلايا المناعية المختلفة مثل الخلايا التائية من نمط كتلة التمايز 4 و8 (+CD4 وCD8+) والخلايا البائية والخلايا الوحيدة. لا يقتصر هذا التأثير فقط على العدلات في الدم، بل وأيضًا في الأنسجة المختلفة مثل الأمعاء والرئة والكبد والأوعية الدموية. قد تساهم مصائد العدلات خارج الخلية في حالة فرط التخثر في فيروس العوز المناعي البشري عن طريق احتجاز الصفيحات الدموية والتعبير عن العامل النسيجي (ثرومبوبلاستين).[14]

تلعب مصائد العدلات خارج الخلية أيضًا دورًا في تخثر الدم وترتبط بالسكتة الدماغية.[15][16][17]

تشير هذه الملاحظات إلى أن مصائد العدلات خارج الخلية قد تلعب دورًا هامًا في التسبب في الاضطرابات المعدية والالتهابية والتخثرية.[18][19][20]

نظرًا للطبيعة المشحونة و«اللزجة» للمصائد، قد تكون مشكلة في مرضى التليف الكيسي، بسبب زيادة لزوجة البلغم. ركزت العلاجات على تكسير الدنا داخل البلغم، والذي يتكون بشكل رئيسي من دنا مصائد المضيف.

أشارت دراسة صغيرة نشرت في مجلة جاما كارديولوجي إلى أن مصائد العدلات خارج الخلية لعبت دورًا رئيسيًا في مرضى كوفيد-19 الذين عانوا من نوبة قلبية مع إس تي مرتفعة.[21]

مراجع
  1. Brinkmann, Volker؛ Ulrike Reichard؛ Christian Goosmann؛ Beatrix Fauler؛ Yvonne Uhlemann؛ David S. Weiss؛ Yvette Weinrauch؛ Arturo Zychlinsky (05 مارس 2004)، "Neutrophil Extracellular Traps Kill Bacteria"، ساينس، 303 (5663): 1532–1535، Bibcode:2004Sci...303.1532B، doi:10.1126/science.1092385، PMID 15001782.
  2. Nirmala GJ and Lopus M (2020) Cell death mechanisms in eukaryotes. Cell Biol Toxicol, 36, 145–164. doi: /10.1007/s10565-019-09496-2. PMID 31820165
  3. "Platelet Toll-Like Receptor-4 Activates Neutrophil Extracellular Traps to Ensnare Bacteria in Endotoxemic and Septic Blood"، Nature Medicine، 13 (4): 463–9، 2007، doi:10.1038/nm1565، PMID 17384648.
  4. "Neutrophil extracellular traps contain calprotectin, a cytosolic protein complex involved in host defense against Candida albicans"، PLOS Pathogens، 5 (10): e1000639، 2009، doi:10.1371/journal.ppat.1000639، PMC 2763347، PMID 19876394.
  5. "Leukocyte protease binding to nucleic acids promotes nuclear localization and cleavage of nucleic acid binding proteins"، Journal of Immunology، 192 (11): 5390–7، يونيو 2014، doi:10.4049/jimmunol.1303296، PMC 4041364، PMID 24771851.
  6. Urban, CF؛ Reichard U؛ Brinkmann V؛ Zychlinsky A (أبريل 2006)، "Neutrophil extracellular traps capture and kill Candida albicans yeast and hyphal forms"، Cellular Microbiology، 8 (4): 668–76، doi:10.1111/j.1462-5822.2005.00659.x، PMID 16548892.
  7. "Cytokine-associated neutrophil extracellular traps and antinuclear antibodies in Plasmodium falciparum infected children under six years of age"، Malaria Journal، 7 (41): 41، فبراير 2008، doi:10.1186/1475-2875-7-41، PMC 2275287، PMID 18312656.
  8. Caudrillier, Axelle؛ Kessenbrock, Kai؛ Gilliss, Brian؛ Nguyen, John؛ Marques, Marisa؛ Monestier, Marc؛ Toy, Pearl؛ Werb, Zena؛ Looney, Mark (02 يوليو 2012)، "Platelets induce neutrophil extracellular traps in transfusion-related acute lung injury"، The Journal of Clinical Investigation، 122 (7): 2661–71، doi:10.1172/JCI61303، PMC 3386815، PMID 22684106.
  9. "Impairment of neutrophil extracellular trap degradation is associated with lupus nephritis"، Proc Natl Acad Sci U S A، 107 (21): 9813–8، 2010، Bibcode:2010PNAS..107.9813H، doi:10.1073/pnas.0909927107، PMC 2906830، PMID 20439745.
  10. Gupta, AK؛ Hasler P؛ Holzgreve W؛ Gebhardt S؛ Hahn S. (نوفمبر 2005)، "Induction of neutrophil extracellular DNA lattices by placental microparticles and IL-8 and their presence in preeclampsia"، Hum Immunol، 66 (11): 1146–54، doi:10.1016/j.humimm.2005.11.003، PMID 16571415.
  11. Bennike, Tue Bjerg؛ Carlsen, Thomas Gelsing؛ Ellingsen, Torkell؛ Bonderup, Ole Kristian؛ Glerup, Henning؛ Bøgsted, Martin؛ Christiansen, Gunna؛ Birkelund, Svend؛ Stensballe, Allan (2015)، "Neutrophil Extracellular Traps in Ulcerative Colitis"، Inflammatory Bowel Diseases، 21 (9): 2052–2067، doi:10.1097/mib.0000000000000460، PMC 4603666، PMID 25993694.
  12. Rayes, Roni F.؛ Mouhanna, Jack G.؛ Nicolau, Ioana؛ Bourdeau, France؛ Giannias, Betty؛ Rousseau, Simon؛ Quail, Daniela؛ Walsh, Logan؛ Sangwan, Veena؛ Bertos, Nicholas؛ Cools-Lartigue, Jonathan (22 أغسطس 2019)، "Primary tumors induce neutrophil extracellular traps with targetable metastasis-promoting effects"، JCI Insight (باللغة الإنجليزية)، 4 (16): e128008، doi:10.1172/jci.insight.128008، ISSN 2379-3708، PMC 6777835، PMID 31343990.
  13. Cedervall, J.؛ Zhang, Y.؛ Olsson, A.-K. (01 أغسطس 2016)، "Tumor-Induced NETosis as a Risk Factor for Metastasis and Organ Failure"، Cancer Research (باللغة الإنجليزية)، 76 (15): 4311–4315، doi:10.1158/0008-5472.CAN-15-3051، ISSN 0008-5472، PMID 27402078.
  14. Sivanandham, Ranjit؛ Brocca-Cofano, Egidio؛ Krampe, Noah؛ Falwell, Elizabeth؛ Kilapandal Venkatraman, Sindhuja Murali؛ Ribeiro, Ruy M.؛ Apetrei, Cristian؛ Pandrea, Ivona (11 سبتمبر 2018)، "Neutrophil extracellular trap production contributes to pathogenesis in SIV-infected nonhuman primates"، Journal of Clinical Investigation (باللغة الإنجليزية)، 128 (11): 5178–5183، doi:10.1172/jci99420، ISSN 1558-8238، PMC 6205390، PMID 30204591.
  15. Laridan, Elodie؛ Denorme, Frederik؛ Desender, Linda؛ François, Olivier؛ Andersson, Tommy؛ Deckmyn, Hans؛ Vanhoorelbeke, Karen؛ De Meyer, Simon F. (2 أغسطس 2017)، "Neutrophil extracellular traps in ischemic stroke thrombi"، Annals of Neurology، 82 (2): 223–232، doi:10.1002/ana.24993، PMID 28696508.
  16. Ducroux, Celina؛ Di Meglio, Lucas؛ Loyau, Stephane؛ Delbosc, Sandrine؛ Boisseau, William؛ Deschildre, Catherine؛ Ben Maacha, Malek؛ Blanc, Raphael؛ Redjem, Hocine؛ Ciccio, Gabriele؛ Smajda, Stanislas؛ Fahed, Robert؛ Michel, Jean-Baptiste؛ Piotin, Michel؛ Salomon, Laurence؛ Mazighi, Mikael؛ Ho-Tin-Noe, Benoit؛ Desilles, Jean-Philippe (2 مارس 2018)، "Thrombus Neutrophil Extracellular Traps Content Impair tPA-Induced Thrombolysis in Acute Ischemic Stroke"، Stroke، 49 (3): 754–757، doi:10.1161/STROKEAHA.117.019896، PMID 29438080.
  17. Vallés, Juana؛ Lago, Aída؛ Santos, María Teresa؛ Latorre, Ana María؛ Tembl, José I.؛ Salom, Juan B.؛ Nieves, Candela؛ Moscardó, Antonio (5 أكتوبر 2017)، "Neutrophil extracellular traps are increased in patients with acute ischemic stroke: prognostic significance"، Thrombosis and Haemostasis، 117 (10): 1919–1929، doi:10.1160/TH17-02-0130، PMID 28837206.
  18. "Extracellular DNA traps promote thrombosis"، Proc Natl Acad Sci U S A، 107 (36): 15880–5، 7 سبتمبر 2010، Bibcode:2010PNAS..10715880F، doi:10.1073/pnas.1005743107، PMC 2936604، PMID 20798043.
  19. "Neutrophil Extracellular Traps Promote Deep Vein Thrombosis in Mice"، Journal of Thrombosis and Haemostasis، 10 (1): 136–144، 1 نوفمبر 2011، doi:10.1111/j.1538-7836.2011.04544.x، PMC 3319651، PMID 22044575.
  20. Borissoff, JI؛ ten Cate, H (سبتمبر 2011)، "From neutrophil extracellular traps release to thrombosis: an overshooting host-defense mechanism?"، Journal of Thrombosis and Haemostasis، 9 (9): 1791–4، doi:10.1111/j.1538-7836.2011.04425.x، PMID 21718435.
  21. Blasco, Ana؛ Coronado, María-José؛ Hernández-Terciado, Fernando؛ Martín, Paloma؛ Royuela, Ana؛ Ramil, Elvira؛ García, Diego؛ Goicolea, Javier؛ Del Trigo, María؛ Ortega, Javier؛ Escudier, Juan M. (29 ديسمبر 2020)، "Assessment of Neutrophil Extracellular Traps in Coronary Thrombus of a Case Series of Patients With COVID-19 and Myocardial Infarction"، JAMA Cardiology (باللغة الإنجليزية)، doi:10.1001/jamacardio.2020.7308، ISSN 2380-6583، مؤرشف من الأصل في 11 مارس 2021.
  • بوابة طب
  • بوابة علم الأحياء الخلوي والجزيئي
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.