ویروس اپشتین بار چگونه ماشه ابتلا به بیماری ام اس را می کشد؟ آنالیز این ارتباط با استفاده از داده هایی که ارتش آمریکا از سربازانش داشت - وبلاگ راضانی

مختصر و مفید: ارتباط ویروس اپشتین بار با ام اس چیست؟

ویروس اپشتین بار پیش شرط اصلی ابتلا به ام اس است. پروتئین سطحی این ویروس شباهت ساختاری عجیبی به پروتئین میلین اعصاب دارد. سیستم ایمنی هنگام حمله به ویروس، به اشتباه غلاف محافظ عصب را هدف می گیرد. تحقیق روی 10 میلیون سرباز نشان داد خطر ابتلا به ام اس پس از ورود این ویروس 32 برابر افزایش می یابد.

کشف پیوند دقیق میان این ویروس همه گیر و آسیب تدریجی اعصاب، احتیاجمند شواهدی تجربی و طولانی مدت بود که با آزمایش های معمول به دست نمی آمد. فهم این ارتباط زیستی مسیر درمان بیماری را دگرگون می نماید؛ چرا که دیگر احتیاجی نیست تمام توان تیم پزشکی صرف سرکوب عمومی سیستم ایمنی شود. اگر این ویروس مقصر اصلی باشد، ساخت واکسن و داروهای ضد ویروس می تواند پیش از آغاز تخریب عصبی جلوی بیماری را بگیرد. آنالیز داده ها نشان می دهد که پژوهشگران چگونه توانستند از یک حدس آماری به اثبات علمی برسند.

تحلیل آزمایش خون 10 میلیون سرباز در مطالعه دانشگاه هاروارد

پژوهشگران دانشگاه هاروارد برای اثبات رابطه علت و معلولی میان ویروس اپشتین بار و ام اس، بایگانی سرمی ارتش ایالات متحده را آنالیز کردند. در این مرکز، بیش از 62 میلیون نمونه خون متعلق به 10 میلیون پرسنل نظامی طی دوره ای بیست ساله نگهداری می شد. سربازان در ابتدای خدمت و سپس به شکل دوره ای هر دو سال یک بار آزمایش خون می دادند. این ساختار منظم، فرصتی فراهم آورد تا زمان دقیق ورود ویروس به بدن افراد ثبت شود و شرایط سلامت آن ها در سال های بعد ارزیابی شود؛ موقعیتی که در آنالیز های غیرنظامی به علت پراکندگی اطلاعات پیش نمی آید.

تیم پژوهشی شرایط 955 فرد نظامی را که در طول خدمت به بیماری ام اس مبتلا شده بودند شناسایی و آنالیز کرد. آزمایش نمونه های خون قدیمی این افراد نشان داد همگی آن ها به جز یک نفر، پیش از بروز علائم بیماری به ویروس اپشتین بار آلوده شده بودند. خطر ابتلا به ام اس پس از ورود این ویروس به بدن، 32 برابر افزایش پیدا می کرد. محققان برای اطمینان از اختصاصی بودن این واکنش، اثر عوامل دیگری مانند سیتومگالوویروس (Cytomegalovirus) را سنجیدند و متوجه شدند هیچ ویروس دیگری چنین تغییری در اندازه خطر ایجاد نمی نماید. این یافته قطعی، ویروس اپشتین بار را به پیش شرط الزامی ام اس تبدیل کرد.

چرا با وجود آلودگی عمومی به ویروس همه افراد به ام اس مبتلا نمی شوند؟

یکی از پرسش های اساسی در درک این ارتباط زیستی، گستردگی ویروس در دنیا است. حدود 95 درصد بزرگسالان حامل ویروس اپشتین بار هستند، در حالی که بخش بسیار کوچکی از جامعه به بیماری ام اس دچار می شوند. پاسخ به این ابهام در تفاوت میان علت لازم و علت کافی نهفته است. ویروس اپشتین بار برای آغاز بیماری یک شرط لازم به شمار میرود، اما به تنهایی کافی نیست. این ویروس پس از برطرف عفونت اولیه، تا انتها عمر به شکل خفته در لنفوسیت های بی (B cells) باقی می ماند و در بیشتر افراد هیچ آسیبی به مغز و نخاع نمی زند.

برای اینکه ویروس بتواند واکنش مخرب سیستم ایمنی را فعال کند، به همراهی عوامل ژنتیکی و محیطی احتیاج دارد. تفاوت در ساختار پروتئین های مجموعه سازگاری بافتی اصلی (HLA-DRB1) نقش پررنگی در شیوه پاسخ دفاعی بدن به پروتئین های ویروسی دارد.

علاوه بر این، عواملی نظیر سن ابتلا به ویروس، اندازه ویتامین دی در بدن و مصرف دخانیات، زمینه را برای واکنش غیرعادی سیستم دفاعی مهیا می نمایند. بنابراین، ویروس مانند جرقه ای عمل می نماید که تنها در صورت چیده شدن شرایط ژنتیکی در کنار هم آتش بیماری را روشن می سازد.

مکانیسم تقلید مولکولی چگونه سیستم دفاعی بدن را فریب می دهد؟

دانشمندان بعد از تایید آمارها باید مسیر آسیب به اعصاب را کشف می کردند. این تخریب بر پایه ای راسخ است که در اصطلاح پزشکی به آن شباهت آنتی ژن ها به بافت خودی یا تقلید مولکولی (Molecular Mimicry) می گویند. وقتی بدن با یک عامل مهاجم روبرو می شود، لنفوسیت های بی آنتی بادی هایی علیه ساختار بیرونی آن فراوری می نمایند. پروتئینی درون این ویروس به نام آنتی ژن هسته ای شماره یک اپشتین بار (EBNA1) قرار گرفته است که برای ماندگاری و زندگی ویروس در سلول های بدن لازم است.

پژوهشگران با تصویربرداری پیشرفته تماشاد که بخشی از ساختار این پروتئین ویروسی، شباهت فوق العاده ای به مولکول چسبندگی سلول های گلیال (GlialCAM) در بدن انسان دارد. این پروتئین انسانی روی سطح سلول های سازنده پوشش رشته های عصبی یا اولیگودندروسیت ها (Oligodendrocytes) قرار گرفته است؛ همان سلول هایی که وظیفه نگهداری از غلاف میلین را بر عهده دارند. پادتن ها با هدف از بین بردن ویروس ساخته می شوند، اما به علت این شباهت فضایی، عصب را با ویروس اشتباه می گیرند و آسیب به بافت مغز و نخاع از همین نقطه آغاز می شود.

پیوند زیستی مونوکلئوز عفونی با آغاز ام اس در سنین بلوغ

سن ورود ویروس به بدن تاثیر زیادی در آینده سیستم ایمنی دارد. اگر کودک در سنین پایین با ویروس روبرو شود، عفونت اغلب بدون علامت یا شبیه یک سرماخوردگی ساده سپری خواهد شد. در مقابل، اگر اولین تماس با ویروس در دوران نوجوانی یا جوانی باشد، بیماری بالینی مونوکلئوز عفونی (Infectious Mononucleosis) شکل می گیرد که با گلودرد شدید، تب و تورم غدد لنفاوی همراه است. آمارها نشان می دهند افرادی که تجربه بالینی مونوکلئوز را پشت سر گذاشته اند، بیش از دو برابر کسانی که دچار عفونت خاموش شده اند در معرض ابتلا به ام اس قرار می گیرند.

علت این تفاوت به واکنش شدیدتر سیستم ایمنی در سنین بلوغ برمی شود. در این دوران، بدن پاسخی تهاجمی به تکثیر ویروس می دهد. این التهاب شدید باعث فعال شدن گسترده لنفوسیت ها می شود و سد خونی مغزی را به شکل موقت نفوذپذیرتر می نماید. با تضعیف این سد، سلول های ایمنی تحریک شده راهی به سیستم عصبی مرکزی پیدا می نمایند. آن ها حتی بعد از بهبود بیماری در آنجا حضور خواهند داشت و ممکن است در سال های بعد التهاب های خطرناکی به وجود بیاورند.

نقش لنفوسیت های بی در نگهداری پناهگاه دائمی ویروس اپشتین بار

سلول های بی که وظیفه ساخت پادتن در بدن را دارند، اقامتگاه اصلی ویروس اپشتین بار هستند. این ویروس پیغام های شیمیایی درون سلول را دستکاری می نماید و جلوی مرگ طبیعی آن را می گیرد. سلول آلوده زنده می ماند و حتی بعد از انتها بیماری به حیات خود ادامه می دهد. ویروس در داخل هسته سلول های ایمنی باقی می ماند و به شکل متناوب پروتئین های خود را تکثیر می نماید.

حضور همیشگی این سلول ها در خون هشداری دائمی برای سیستم ایمنی به همراه دارد. لنفوسیت های بی آلوده می توانند با گذشت زمان وارد مایع مغزی-نخاعی شوند. دانشمندان در بافت مننژ بیماران مبتلا به ام اس متوجه تجمعاتی از این سلول ها شده اند که شبیه پایگاه های محلی فراوری آنتی بادی عمل می نمایند. فعالیت این سلول ها باعث می شود پادتن های تخریب نماینده به صورت مداوم فراوری شوند و به غلاف محافظ اعصاب حمله نمایند؛ روندی که در تصاویر پزشکی خود را به شکل پلاک های ام اس نشان می دهد.

پروتئین زنجیره سبک نوروفیلامنت به عنوان شاخص بیولوژیک تخریب عصب

یکی از دستاوردهای آنالیز پرونده نظامیان، اندازه گیری اندازه نوعی پروتئین به نام زنجیره سبک نوروفیلامنت (Neurofilament light chain) در خون بود. این مولکول ساختاری در داخل رشته های عصبی جای دارد و در حالت عادی اندازه آن در خون ناچیز است. هنگامی که فیبرهای عصبی آسیب می بینند، این پروتئین آزاد شده و با گذشتن از سد محافظ مغز وارد رگ ها می شود. بالا رفتن این ماده نشانه ای مستقیم و دقیق از آسیب تماشا سلول های عصبی است.

آنالیز نمونه های منجمد سربازان نشان داد اندازه این پروتئین تا پیش از ورود ویروس کاملاً طبیعی بوده است. اما مدت کوتاهی پس از آلودگی به ویروس اپشتین بار، اندازه این نشانگر در خون بالا رفت. این تخریب عصبی سال ها قبل از آنکه فرد علائمی مثل تاری دید یا گزگز دست و پا را حس کند آغاز شده بود. این کشف نشان داد ویروس به شکل مستقیم صدمه به مغز را کلید می زند و فاصله زمانی میان عفونت و آغاز علائم بالینی بیماری را تایید کرد.

تغییر رویکرد درمان ام اس از سرکوب ایمنی به مهار ویروس

سال ها مسیر درمان بیماران مبتلا به ام اس مصرف داروهایی بود که کارکرد سیستم ایمنی را ضعیف می کردند. داروهایی مانند اینترفرون یا کورتون ها کوشش می کردند تا با مهار سیستم دفاعی مانع از بین رفتن میلین شوند. این داروها اگرچه دفعات حمله را کمتر می کردند، اما با پایین آوردن قدرت دفاعی بدن، بیمار را در برابر بیماری های دیگر آسیب پذیر می کردند و ریشه مشکل را هدف قرار نمی دادند.

با اثبات نقش مستقیم ویروس، مسیر داروسازی تغییر کرد. متخصصان متوجه شدند علت اثرگذاری عالی داروهایی که لنفوسیت بی را از بین می برند، مانند داروی ریتوکسیماب (Rituximab) یا اوکرلیزوماب (Ocrelizumab)، این است که با حذف این سلول ها پناهگاه ویروس در بدن تخریب می شود.

حالا تمرکز داروسازان روی طراحی داروهایی است که مستقیماً ویروس اپشتین بار را نابود نمایند. هدف این است که به جای ضعیف کردن کل سیستم ایمنی، عامل اصلی بیماری را خاموش نمایند تا عوارض جانبی داروها بسیار کمتر شود.

امیدهای بالینی برای ساخت واکسن های نسل نو مبتنی بر ام آران ای

تایید ویروس اپشتین بار به عنوان آغازگر بیماری ام اس، پروژه ساخت واکسن های پیشگیرانه را وارد مرحله نوی نموده است. شرکت های داروسازی با اتکا به تجربه ساخت واکسن های مبتنی بر ام آران ای (mRNA)، طرح های کارآزمایی بالینی را برای آموزش سیستم ایمنی علیه این ویروس آغاز نموده اند. این واکسن ها قصد دارند پیش از ورود ویروس به بدن نوجوانان، پادتن های قدرتمندی بسازند تا ویروس هرگز نتواند در سلول های ایمنی مستقر شود.

طراحی این واکسن ها دو هدف را دنبال می نماید؛ نخست محافظت از افراد جوان در برابر بیماری مونوکلئوز عفونی است تا از التهاب های گسترده جلوگیری شود. هدف دوم ساخت واکسن های درمانی برای کسانی است که به ام اس مبتلا شده اند. این واکسن ها به شکلی ساخته می شوند که به جای تحریک پادتن های اشتباهی، سلول های لنفوسیت تی را برای پیدا کردن و انهدام سلول های بی آلوده آماده نمایند و منبع فراوری دائمی ویروس را در بدن بخشکانند.

درمان های سلولی پیشرفته با سلول های تی اختصاصی ویروس

علاوه بر واکسیناسیون، شیوه سلول درمانی امیدهای زیادی برای بیماران به همراه داشته است. در این روش، لنفوسیت های تی را از خون خود بیمار جدا نموده و در محیط آزمایشگاه طوری بازآموزی می نمایند که پروتئین های ویروس اپشتین بار را به شکلی اختصاصی شناسایی نمایند.

این سلول ها پس از تکثیر به بدن بیمار تزریق می شوند تا مانند نگهبانانی دقیق، لنفوسیت های بی آلوده به ویروس را هدف قرار دهند. نتایج اولیه آزمایش های بالینی کاهش چشمگیر پلاک های آسیب دیده در تصویربرداری ام آر آی (MRI) مغز را نشان داده است. نقطه قوت این روش این است که زنجیره تخریب عصبی به صورت ریشه ای قطع می شود و ساخت پادتن های مهاجم علیه عصب به انتها می رسد. در نتیجه، بدون آسیب تماشا سایر بخش های ایمنی، زمینه برای بازسازی طبیعی رشته های عصبی به وسیله بدن فراهم می شود.

منظره آینده در مدیریت و انتها دادن به شیوع بیماری ام اس

داده های حاصل از مطالعه پرونده ارتش آمریکا و کشف شباهت ساختاری میان ویروس و پوشش عصب، نگرش پزشکی را نسبت به ام اس متحول کرد. این بیماری که در گذشته غیرقابل پیش بینی شناخته می شد و درمانی جز مهار مقطعی نداشت، اکنون مسیری معین دارد. با پیدا شدن علت اصلی، برنامه های حوزه سلامت می توانند با تمرکز بیشتری جلوی آغاز اولین زنجیره آسیب را بگیرند.

ترکیب پژوهش های ساختاری روی پروتئین ها، واکسن های نوین و درمان های مبتنی بر سلول، امیدهای تازه ای برای مهار این بیماری به وجود آورده است. اگر واکسن ها در دهه های آینده جلوی آلودگی نوجوانان به این ویروس را بگیرند، محتمل است بیماری ام اس نیز مانند فلج اطفال کنترل شود. تاریخ پزشکی نشان داده است که با کشف منشا اصلی بیماری ها، راه درمان آن ها بسیار کوتاه تر خواهد شد.

نوشته های مشابه: ???? همه نوشته های پرونده نگاه ژرف به پزشکی و سلامت خبرنگاران

چرا مصرف سنگین الکل فقط در یک شب می تواند کبد را تخریب کند؟ استئاتوهپاتیت حاد

علت اصلی آرتروز زانو و سازوکار زیستی التهاب غضروف چیست؟

اجسام مالوری-دینک؛ فروپاشی اسکلت سلول های کبد در اثر مسمومیت با الکل

محور روده و کبد؛ نفوذپذیری دیواره گوارش چگونه کبد چرب را به فاز التهابی خطرناک می برد؟

از یادداشت های نوه پادشاه تا کشف شارکو: تاریخچه بالینی بیماری ام اس

بهای سنگین دوپا شدن انسان: ریشه های فرگشتی آرتروز از لوسی تا اسکلت های عصر نوسنگی