Çocukken bu size dahiyane bir plan gibi geliyordu: Yüzünüze sıcak su çarpın ve melekleri ağlatacak bir inilti çıkararak sendeleyerek mutfağa doğru ilerleyin. Kızarmış alnınıza tek bir dokunuş, anne babanızı ateşi teşhis etmeye ve sizi okuldan eve göndermemeye ikna edebilir.

Ne kadar özenle planlanmış ve gerçekleştirilmiş olursa olsun, bu tiyatro gösterileri muhtemelen umduğunuz kadar ikna edici değildi. Ancak bu yaz yayınlanan yeni araştırma Hücre Konakçı ve Mikrop, doğumdan çok önce benzer bir taktiğin uygulandığını öne sürüyor insanların gelişmesine yardımcı olur ve diğer memeliler daha ikna edici bir gösteri sergilediler.

Çalışma, yavru ile anneyi birbirine bağlayan embriyonik organ olan plasentanın hastalık numarası yapmak için nasıl moleküler bir hile kullandığını gösterdi. Viral bir saldırı altındaymış gibi davranarak, kapalı fetüsü annenin bağışıklık savunmasını aşan virüslerden korumak için bağışıklık sisteminin hafif ve sabit bir hızda çalışmasını sağlar.

Bu keşif, enfeksiyondan önce bazı hücrelerin, hassas dokularda orta derecede koruma sağlayabilecek hafif bir bağışıklık tepkisini aktive edebildiğini öne sürüyor.

Hücrelerin bağışıklık savunmasını önleyici olarak etkinleştirdiği fikrinin "immünologların sahip olduğu görüşlerden birini fazlasıyla ihlal ettiği" belirtildi. Jonathan KaganBoston Çocuk Hastanesi ve Harvard Tıp Okulu'ndan bir immünbiyolog olan ve yeni çalışmaya dahil olmayan Dr.

Kagan, antiviral bağışıklık silahlarının dokuları yok edebildiğinden hücrelerin genellikle onları yalnızca enfeksiyon gibi aktif bir tehdit olduğunda açtığını söyledi. Daha sonra enfeksiyon temizlendiğinde bu silahlar mümkün olduğu kadar çabuk kapatılıyor.

Ancak yeni araştırmaya göre plasenta bu kuralları çiğniyor. Bir şekilde savunmaları daha gerekmeden devreye sokuyor ve kendisine ya da fetüse zarar vermeden onları açık bırakıyor.

“Korur ama zarar vermez” dedi Hana Totary-JainTampa'daki Güney Florida Üniversitesi'nde moleküler farmakoloji doçenti ve yeni makalenin baş yazarı. “Evrim çok akıllıdır.”

Plasenta Hasta Taklidi Yapıyor

Totary-Jain, plasentanın el çabukluğunu tesadüfen keşfetti. O ve laboratuvarı, plasentada ifade edilen mega bir gen kümesini (kendisinin söylediğine göre "bir canavar") araştırıyordu. Mega kümenin, plasental gelişimi yönlendiren genleri aktive etmenin yanı sıra, bir bağışıklık sinyalleme proteini olan interferon lambda genini de etkinleştirdiğini görünce şaşırdı. Neden sağlıklı, enfekte olmamış hücrelerde aktifti?

Totary-Jain ve ekibinin bir cevaba odaklanması yıllar aldı: Plasenta hücreleri, bağışıklık sensörlerini kandırmak için kendi genomlarından toplanan RNA'yı kullanarak viral bir benzer yaratmıştı.

Genomlarımız evrim tarihinin moleküler müzeleridir. Dünyadaki yaşamın başlangıcından bu yana virüsler, genetik materyallerinin bir kısmını konakçının DNA'sına yerleştirmiştir. Proteinleri kodlayan genlerin arasına, eski mikrobiyal istilalardan kalan genomik kalıntılar yerleştirilmiştir.

İnsan genomlarında varlığını sürdüren en yaygın viral unsurlardan biri, Alu tekrarı adı verilen bir DNA yığınıdır. Alus insan genomunun en az %13'ünü oluşturur; Totary-Jain'in mega kümesinde 300'den fazla kopya vardı. Bu Alu tekrarlarının plasentadaki bağışıklık sistemini harekete geçirdiğinden şüpheleniyordu. Ancak meslektaşları onu bu yola başvurmaması konusunda uyardı.

Totaly-Jain, "Bana verilen tavsiye şuydu: 'Alus'a dokunmayın, Alus'la çalışmayın, Alus'u unutun'" dedi. Alus'un genomundaki çokluğu, belirli bir kümenin ne yaptığını ortaya çıkarmayı zorlaştırıyor.

Ancak Alus'u ilgilendiren veriler göz ardı edilemeyecek kadar ikna ediciydi. Yıllar süren dikkatli deneylerden sonra, Totary-Jain'in ekibi plasentada Alu tekrarlarının transkriptlerinin çift sarmallı RNA parçacıkları oluşturduğunu gösterdi; hücrelerimizin viral kökenli olarak tanıdığı bir moleküler siluet. Sahte virüsü algılayan hücre, buna interferon lambda üreterek yanıt verdi.

Kagan, "Hücre etkili bir şekilde bulaşıcı bir ajan gibi giyiniyor" dedi. "Sonuç olarak virüs bulaştığına kendini inandırıyor ve bu şekilde hareket ediyor."

Kaynayan Bağışıklık

Bağışıklık tepkileri yıkıcı olabilir ve özellikle antiviral tepkiler yıkıcı olabilir. Virüsler, bir hücrenin içindeyken en tehlikeli hallerinde olduklarından, viral enfeksiyonları hedef alan çoğu bağışıklık stratejisi, kısmen enfekte olmuş hücrelere zarar vererek ve onları öldürerek çalışır.

Bu nedenle hücreler “Virüs!” riski kendilerine aittir. Çoğu dokuda Alu dizileri yüksek düzeyde baskılanmıştır, bu nedenle hiçbir zaman viral bir saldırıyı taklit etme şansı bulamazlar. Ancak bu, plasentanın bilerek yarattığı senaryonun aynısıdır. Büyüyen embriyonun sağlığını potansiyel olarak riskli bir bağışıklık tepkisiyle nasıl dengeliyor?

Fareler üzerinde yapılan deneylerde Totary-Jain'in ekibi, plasentanın çift sarmallı RNA'larının ve bunun sonucunda ortaya çıkan bağışıklık tepkisinin gelişmekte olan embriyolara zarar vermediğini buldu. Bunun yerine embriyoları Zika virüsü enfeksiyonundan korudular. Plasental hücreler, kendi kendini yok eden bir bağışıklık tepkisine işaret etmeden embriyolara koruma sağlayarak çizgiyi aşmayı başardılar çünkü interferon lambdanın daha yumuşak savunmasını çağırdılar.

Tipik olarak çift sarmallı Alu RNA kaçaklarına ilk müdahale edenler, yıkıcı bağışıklık hücrelerini hızla enfeksiyon bölgesine toplayan ve doku hasarına ve hatta otoimmün hastalığa yol açan tip I ve tip II interferonlardır. İnterferon lambda ise tip III interferondur. Yalnızca doku içindeki hücrelerle iletişim kurarak lokal olarak hareket eder ve plasentada uzun süre sürdürülebilecek daha hafif bir bağışıklık tepkisi oluşturur.

Plasental hücrelerin sadece interferon lambdayı aktive ederek bağışıklık tepkisini kaynayan ama hiçbir zaman kaynamayan bir şekilde tutmayı nasıl başardıkları hala bir gizemdir. Ancak Totary-Jain'in, plasental hücrelerin neden diğer hücrelerin görünüşte kaçındığı bu hileyi geliştirdiğine dair bir fikri var: Plasenta doğumda atıldığına göre, belki de diğer dokuların alamayacağı bağışıklık risklerini üstlenebilir.

Bulgular, plasentanın annenin bağışıklık sistemi dışında fetüsü korumaya yönelik yeni bir stratejisini ortaya koyuyor. Genetik olarak farklı embriyonik hücrelere yönelik saldırıları önlemek için hamilelik sırasında annenin bağışıklık tepkisi zayıflatıldığından, plasenta, desteklediği büyüyen bebek için ekstra savunma geliştirmek zorunda kaldı.

Ancak sahte bir virüsün ürettiği düşük seviyeli bir bağışıklık tepkisi olan bu numara, plasentayla sınırlı olmayabilir. Columbia Üniversitesi'nden araştırmacılar yakın zamanda nöronlarda da benzer bir fenomeni tanımladılar. Farklı genomik elementlerden RNA'ları gözlemlediler birbirine bağlanmış Bir bağışıklık tepkisi oluşturmak için çift şerit halinde. Bu durumda bağışıklık sistemi daha yıkıcı bir tip I interferon çağırdı, ancak bu düşük seviyelerde üretildi. Yazarlar, beyindeki kronik düşük seviyeli inflamasyonun, enfeksiyonları kontrol altında tutabileceğini, büyük inflamasyonu ve nöron ölümünü önleyebileceğini tahmin etti.

O halde bu tür bir bağışıklık kandırmacasının herkesin düşündüğünden daha yaygın olması mümkün. Bilim insanları, bağışıklık sisteminin kendi kurallarını nasıl çiğnediğini inceleyerek ilk etapta kuralların ne olduğunu daha iyi tanımlayabilirler.

Kuantum izleyicilerimize daha iyi hizmet verebilmek için bir dizi anket yürütüyor. Bizimkini al biyoloji okuyucu anketi ve ücretsiz kazanmak için girileceksiniz Kuantum mal.