إنترفيرون

البنية الجزيئية للأنترفيرون البشري ألفا

الإنترفيرون أو المتدخل بروتينات صغيرة ذات أنواع عدة تنتجها الخلايا اللمفاوية T المنشطة، والخلايا الأكولة الكبيرة، وخلايا الأنسجة المصابة بالفيروسات.^[1][2][3] وهي غير متخصصة بفيروس معين. ترتبط بأغشية الخلايا السليمة وتحفزها لإنتاج بروتين خاص ضد الفيروس (antiviral proteins). الإنترفيرون لا يتدخل في دخول الفيروس للخلية، وإنما يمنع تكاثر الفيروس داخلها؛ مما يقلل انتشار العدوى الفيروسية من خلية إلى أخرى في الجسم، لهذا هو مهم جداً للوقاية من الفيروسات. كما يعمل الإنترفيرون على تنشيط الخلايا الأكولة الكبيرة والخلايا تي القاتلة.

تفرز معظم الكائنات أنماطا ً مختلفة من الإنترفيرونات. يفرز البشر على الأقل ثلاثة صفوف مختلفة منها: IFN-α ، IFN-β ، إنترفيرون غاما. هذه الإنترفيرونات لها العديد من التأثيرات الحيوية ومنها:

• تحريض الخلايا على مقاومة الهجوم الفيروسي.
• تنظيم معظم أوجه الوظيفة المناعية.
• تنظيم نمو وتمايز العديد من أنواع الخلايا.
• الحفاظ على الحمل في مراحله الأولى عند بعض الأنواع الحيوانية

لا يبدي أي إنترفيرون جميع هذه التأثيرات. يبدأ تأثير الإنترفيرونات من خلال الارتباط مع مستقبلاتها النوعية على سطح الخلايا الحساسة لها. يبدي كل من IFN-α و IFN-β تشابها ً ملحوظا ً في الحموض الأمينية المكونة لهما (30%)، ويرتبطان مع نفس المستقبل، ويحدثان نفس التأثيرات الحيوية، وكلاهما ثابت تجاه الحموض، لذا أحيانا ً يطلق عليهما اسم النوع Ι من الانترفيرونات. يختلف IFN-γ عن الإنترفيرونات الأخرى، حيث يرتبط مع مستقبل آخر ويحدث تأثيرات حيوية مختلفة، لذا يطلق عليه عادةً النوع II من الانترفيرونات. تستخدم الانترفيرونات نتيجة لتأثيراتها الحيوية في علاج العديد من الأمراض منها:

• زيادة الاستجابة المناعية ضد العوامل الإمراضية (فيروسات، جراثيم....).
• معالجة بعض أمراض المناعة الذاتية.
• معالجة بعض أنواع السرطانات.

انواع الإنتروفيرونات

إنترفيرون ألفا (IFN-α)

ينتج من قبل اللمفاويات وخلايا وحيدة والخلايا الأكولة الكبيرة. يوجد لدى البشر 24 مورثة لها علاقة بإنتاج 16 انترفيرون-α مختلف، وتقسم هذه الانترفيرونات إلى عائلتين: النمط Ι و النمط II ، حيث تضم عائلة النمط الأول 15 انترفيرون-α بينما تضم عائلة النمط الثاني انترفيرون-α واحد فقط. تتألف معظم انترفيرونات النمط الأول من 166 حمض أميني (واحد منها فقط لديه 165 حمض أميني)، بينما انترفيرون النمط الثاني لديه 172 حمض أميني. تكون الانترفيرونات غنية باللوسين وحمض الغلوتاميك ولديها 4 ثمالات سيستين مما يؤدي إلى تشكيل رباطين كبريتيين في الجزيئات النهائية.

إنترفيرون بيتا (IFN-β)

ينتج من قبل الأرومات الليفية ( خلية ليفية يافعة ) , و هو أول انترفيرون تم تنقيته. يقوم البشر بتصنيع جزيئة واحدة من الانترفيرون- β حاوية على 166 حمض أميني، وتحوي الجزيئة النهائية رباط كبريتي وحيد.

إنترفيرون غاما - (IFN-γ)

يعرف باسم انترفيرون المناعة وينتج بشكل رئيسي من قبل اللمفاويات. يمكن تحريض إنتاجه من قبل سيتوكينات أخرى منها IL-2 و IL-12. تحوي الجزيئة النهائية على 143 حمض أميني.

تنبيغ إشارة الإنترفيرونات

تتواسط جميع الانترفيرونات تأثيراتها الحيوية من خلال الارتباط بمستقبلات عالية الألفة موجودة على سطح الخلايا. يتم بعد الارتباط يبدأ تنبيغ الإشارة حتى تصل إلى قمة تأثيرها من خلال تعديل مستوى التعبير الجيني لعدة جينات مسؤولة عن الانترفيرونات. وتتميز جميع الجينات المحرضة بالإنترفيرونات بوجود عنصر استجابة محرض بالانترفيرون: Interferon-stimulated response element (ISRE) . يتصاعد تبيغ الإشارة من خلال ارتباط عوامل تنظيمية نوعية ب ISRE, ثم تتواسط منتجات هذه الجينات التأثيرات المعدلة للمناعة والمضادة للفيروسات المميزة للانترفيرونات.

مستقبلات الإنترفيرونات

أظهرت الدراسات وجود عديدي ببتيد لمستقبلات الإنترفيرون من النمط Ι، الأول يدعى مستقبل α/β و هو قادر على الارتباط مع جميع انترفيرونات النمط Ι. أما الثاني فيدعى مستقبل αβ و هو نوعي فقط للانترفيرون α-B(نوع محدد من عائلة IFN-α). يتواجد هذان النوعان في معظم أنواع الخلايا. و هناك مستقبل لانترفيرون النمط ΙΙ يدعى مستقبل IFN-γ، ويكون توزعه على الخلايا محدودا ً أكثر من مستقبلات النمط Ι.

التأثيرات الحيوية للإنترفيرونات

انترفيرونات النمط Ι: بشكل عام تحرض هذه الانترفيرونات تأثيرات متشابهة، ولكن مختلفة عن تأثيرات الانترفيرون- γ. يظهر التأثير الخاص بهذه الانترفيرونات من خلال فعاليتها المضادة للفيروسات وفعاليتها المضادة لتكاثر الخلايا المختلفة ومنها الخلايا الورمية. تعزى الفعالية المضادة لتكاثر الخلايا الورمية إلى قدرة انترفيرونات النمط Ι على زيادة نشاط الخلايا القاتلة الطبيعية والخلايا التائية السامة للخلايا.

الانترفيرون- γ: يبدي فعالية ضعيفة مضادة للفيروسات ومضادة لتكاثر الخلايا. و لكن عند مشاركته مع انترفيرونات النمط Ι فإنه يقوي تأثيرها. يتدخل ال IFN-γ بشكل مباشر في تنظيم معظم نواحي الاستجابة المناعية والالتهابية، حيث يحفز تفعيل ونمو وتمايز مجموعة واسعة من الخلايا المتعلقة بهذه العمليات الفيزيولوجية. يمثل IFN-γ العامل المفعل للبالعات الكبيرة الأساسي وبالتالي يحسن التأثيرات المتواسطة بالبالعات الكبيرة منها:

• تخريب المتعضيات الدقيقة الغازية
• تخريب العوامل الممرضة داخل الخلوية
• السمية الخلوية تجاه الخلايا الورمية
• زيادة التعبير عن مستضدات MHC ( Major Histocompatibility Complex) و بالتالي تحسين تفعيل اللمفاويات بواسطة تقديم المستضدات.

التقانة الحيوية للإنترفيرونات

بدأ إنتاج الانترفيرونات بكميات كبيرة في أواخر السبعينات بواسطة مزارع خلايا الثدييات. و وجد أن العديد من خطوط الخلايا السرطانية قادرة على إنتاج الانترفيرونات بكميات كبيرة، ومن هذه الخطوط الخلوية الخط الخلوي Namalwa و الذي أصبح المصدر الصناعي الرئيسي للانترفيرونات، حيث توضع هذه الخلايا السرطانية في مخمرات كبيرة الحجم ثو يضاف إليها فيروس محرض (عادة Sendai virus) مما يؤدي إلى إنتاج كميات كبيرة من الانترفيرونات التي تخضع فيما بعد لعمليات تنقية مكثفة، ويحتوي المنتج النهائي على مزيج من الانترفيرونات. تستخدم أيضا ً تقنية الDNA معاد التركيب لإنتاج الإنترفيرونات بكميات كبيرة كافية للاحتياجات الطبية، وقد تم إلى الآن استنساخ والتعبير عن معظم الجينات الخاصة بالانترفيرونات من خلال أنظمة تعبير مختلفة أكثرها استخداما ً هو إشريكية قولونية ومن البديهي أن التعبير عن جينات معينة سينتج منتجا ً حاويا ً على نوع وحيد من الانترفيرونات.

مراجع

موسوعات ذات صلة :

• موسوعة علم الأحياء
• موسوعة طب
• موسوعة صيدلة
• موسوعة علم الفيروسات
• موسوعة الكيمياء الحيوية