Ο ρόλος των Φυσικών Φονικών Κυττάρων (Natural Killer cells) εναντίον Ερπητοϊών στην Σκλήρυνση κατά Πλάκας (ΣΠ)
ΤΟΥ ΔΡΟΣ ΓΙΩΡΓΟΥ ΚΡΑΣΙΑ*
Η Σκλήρυνση κατά Πλάκας (ΣΠ) είναι ευρέως αποδεκτή ως μια απομυελινωτική ασθένεια με συγκεκριμένα στοιχεία αυτοανοσίας. Μέχρι σήμερα διάφοροι γενετικοί και περιβαλλοντικοί παράγοντες έχουν προταθεί να έχουν ρόλο στην παθογένεια της νόσου, είτε ξεχωριστά είτε σε συνδυασμούς. Ωστόσο, οι ακριβείς μηχανισμοί όπως και ο τρόπος με τον οποίο οι συγκεκριμένοι παράγοντες μπορούν να αλληλεπιδράσουν παραμένουν άγνωστοι.
Ένας από τους ισχυρότερους γνωστούς παράγοντες κινδύνου για την εμφάνιση της ΣΠ είναι η μόλυνση από ιούς, ιδιαίτερα εκείνους που ανήκουν στην οικογένεια των Ερπητοϊών, όπως για παράδειγμα ο ιός Epstein-Barr (EBV). Ο EBV χαρακτηρίζεται από γονιδίωμα διπλού έλικα DNA και μολύνει περίπου το 90% του πληθυσμού. Επιπλέον, είναι ευρέως γνωστό ότι μπορεί να προκαλέσει λοιμώδη μονοπυρήνωση. Σε άτομα με λοιμώδη μονοπυρήνωση παρατηρείται εμφάνιση συμπτωμάτων όπως πυρετός, πονόλαιμος, διεύρυνση λεμφαδένων στο λαιμό και κόπωση. Ο κίνδυνος ανάπτυξης ΣΠ έχει αποδειχθεί ότι αυξάνεται απότομα μετά από μόλυνση με τον EBV. Επιπλέον, σχεδόν όλοι οι ασθενείς με ΣΠ είναι οροθετικοί για τον ΕΒV, σε αντίθεση με το 90% των υγιών ατόμων. Είναι ενδιαφέρον ότι η εκδήλωση λοιμώδους μονοπυρήνωσης μετά από μόλυνση με τον EBV έχει αποδειχθεί ότι δρα ως ένας επιπλέον παράγοντας που συμβάλλει στην ανάπτυξη της ΣΠ, αυξάνοντας τον κίνδυνο εκδήλωσης της ασθένειας κατά δύο φορές περίπου.
Μεταξύ των ερευνητικών ενδιαφερόντων του Τμήματος Μοριακής Ιολογίας περιλαμβάνεται και η πιθανή εμπλοκή του EBV στην ανάπτυξη και στην εξέλιξη της ΣΠ. Σε μια πρόσφατη μελέτη αξιολογήσαμε για πρώτη φορά την παρουσία εξειδικευμένων αντισωμάτων κατά του EBV σε Κύπριους ασθενείς με ΣΠ. Συγκεκριμένα, ορός αίματος από 133 ασθενείς με ΣΠ και 101 υγιείς μάρτυρες (YΜ) χρησιμοποιήθηκε για τον προσδιορισμό της παρουσίας αντισωμάτων (IgG) κατά των ακόλουθων τριών αντιγόνων του EBV: Epstein-Barr πυρηνικό αντιγόνο-1 (Epstein-Barr Nuclear Antigen-1;EBNA-1), ιικό αντιγόνο καψιδίου (Viral Capsid Antigen; VCA), πρώιμο αντιγόνο Δ (Early Antigen-D;EΑ-D). Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι όλοι οι ασθενείς με ΣΠ ήταν οροθετικοί για αντισώματα κατά του EBNA-1 και VCA, συγκριτικά με 94,1% και 93,8% των ΥΜ αντίστοιχα. Επιπλέον, η ποσότητα των αντισωμάτων κατά του EBNA-1 και VCA ήταν σημαντικά υψηλότερος σε ασθενείς με ΣΠ. Συνολικά, τα δεδομένα που προέκυψαν υπογραμμίζουν περαιτέρω τον πιθανό ρόλο του ΕΒV σε Kύπριους ασθενείς με ΣΠ. Τα πιο πάνω αποτελέσματα έχουν δημοσιευθεί στο επιστημονικό περιοδικό Journal of Molecular Immunology (Deeba Ε, Koptides D, Gaglia Ε, Constantinou Α, Lambrianides Α, Pantzaris Μ, Krashias G, Christodoulou C. Evaluation of Epstein-Barr virus-specific antibodies in Cypriot Multiple Sclerosis patients: a Pilot Study. Mol Immunol. 2019 Jan, 105: 270-275).
Δεδομένης της εμπλοκής του EBV στην ΣΠ επιδιώξαμε να κατανοήσουμε περαιτέρω πώς η αλληλεπίδραση μεταξύ του EBV και του ανοσοποιητικού συστήματος, και ιδίως του ρόλου των Φυσικών Φονικών (ΦΦ) κυττάρων (Natural Killer cells), θα μπορούσε να συμβάλει στην ανάπτυξη και την εξέλιξη της νόσου. Λαμβάνοντας υπόψη ότι η ΣΠ χαρακτηρίζεται ως μία πολυπαραγοντική ασθένεια, ο EBV δεν μπορεί να είναι ο μοναδικός υπεύθυνος για την ανάπτυξη της νόσου. Η έρευνα μας επικεντρώνεται στον πιθανό ρόλο των ΦΦ κυττάρων στην ΣΠ. Θα μπορούσε η ανάπτυξη της ΣΠ να σχετίζεται με την πιθανή ανεπάρκεια των ΦΦ κυττάρων να ελέγξουν αποτελεσματικά τον πολλαπλασιασμό του EBV, συμβάλλοντας έτσι στην ανάπτυξη της ΣΠ;
Τα ΦΦ κύτταρα αποτελούν μέρος του έμφυτου ανοσοποιητικού συστήματος που εξειδικεύονται στην καταστροφή (α) κυττάρων που έχουν μολυνθεί με ιό και (β) νεοπλασματικών κυττάρων. Υπάρχουσες μελέτες έχουν καταδείξει πως τα ΦΦ κύτταρα μπορούν να περιορίσουν τα συμπτώματα που χαρακτηρίζουν τη λοιμώδη μονοπυρήνωση, μέσω της αποτελεσματικής καταπολέμησης του EBV. Η σημασία των ΦΦ κυττάρων στην καταπολέμηση ιών, όπως ο EBV που ανήκει στην οικογένεια των Ερπητοϊών, επισημαίνεται περαιτέρω σε ασθενείς των οποίων τα ΦΦ κύτταρα υπολειτουργούν. Οι συγκεκριμένοι ασθενείς διαγιγνώσκονται με σοβαρές και ίσως θανατηφόρες λοιμώξεις.
Η ικανότητα των ΦΦ κυττάρων να ανταποκρίνονται σε ιογενείς λοιμώξεις βασίζεται σε μια σειρά υποδοχέων γνωστών ως υποδοχείς αναγνώρισης προτύπων (Pattern Recognition Receptors;PRRs), οι οποίοι αναγνωρίζουν συγκεκριμένα μοριακά πρότυπα που σχετίζονται με παθογόνα (Pathogen-Associated Molecular Patterns;PAMPs). Τα πιο καλά χαρακτηρισμένα και μελετημένα PRRs είναι οι υποδοχείς τύπου Toll-like Receptors (TLRs), οι οποίοι μπορούν να εκφράζονται τόσο στην επιφάνεια των ΦΦ κυττάρων όσο και μέσα στο κυτταρόπλασμα. Εννέα από τους 10 αναγνωρισμένους ανθρώπινους TLRs υποδοχείς (TLR1-9) έχει φανεί ότι εκφράζονται σε ανθρώπινα ΦΦ κύτταρα. Ο υποδοχέας TLR3, συγκεκριμένα, έχει αποδειχθεί ότι εμπλέκεται στην αναγνώριση RNA διπλής έλικας που προέρχεται από διάφορους ιούς, συμπεριλαμβανομένων RNAs που κωδικοποιούνται κατά την διάρκεια πολλαπλασιασμού του ΕΒV (Epstein-Barr virus (EBV)-Encoded RNAs; EBER). Η σωστή λειτουργία του υποδοχέα TLR3 έχει συνδεθεί με την αποτελεσματική καταπολέμηση ιών της οικογένειας των Ερπητοϊών.
Δεδομένης της σημασίας των ΦΦ κυττάρων και του υποδοχέα TLR3 εναντίον λοιμώξεων από Ερπητοϊούς, επιδιώξαμε να συνδέσουμε για πρώτη φορά την πιθανή ύπαρξη αλλαγών στο γονίδιο του υποδοχέα TLR3 στα ΦΦ κύτταρα και την ύπαρξη ΣΠ σε Κύπριους ασθενείς. Η επιτυχής ολοκλήρωση της μελέτης απαιτούσε την απομόνωση ΦΦ κυττάρων από 27 ασθενείς με ΣΠ και 30 ΥΜ. Απομονωμένα ΦΦ κύτταρα απαλλαγμένα από την παρουσία άλλων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος χρησιμοποιήθηκαν για την απομόνωση γενετικού υλικού DNA το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την αλληλούχιση και των πέντε εξονίων του γονιδίου TLR3. Τα αποτελέσματα δείχνουν πολλαπλούς πολυμορφισμούς οι οποίοι εντοπίζονται και στα πέντε εξόνια του γονιδίου TLR3. Μια σημαντική διαφορά παρατηρήθηκε στην παρουσία του πολυμορφισμού rs3775291 (Leu412Phe) μεταξύ ασθενών με ΣΠ και ΥΜ. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα φαίνεται να υπάρχει μια πιθανή συσχέτιση μεταξύ του συγκεκριμένου πολυμορφισμού στον υποδοχέα TLR3 των ΦΦ κυττάρων και της ΣΠ, η οποία μπορεί να αποδοθεί σε μεταβολές στις λειτουργικές ιδιότητες του TLR3 στα συγκεκριμένα κύτταρα. Ενδεχομένως, αυτές οι λειτουργικές αλλαγές θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ικανότητα των ΦΦ κυττάρων να καταπολεμούν αποτελεσματικά τον EBV. Ως αποτέλεσμα, ο EBV θα μπορούσε να πολλαπλασιαστεί δημιουργώντας υψηλά ιικάιικά φορτία, τα οποία θα μπορούσαν μέσω άλλων μηχανισμών να συμβάλουν στην ανάπτυξη και εξέλιξη της ΣΠ (Εικόνα).
Μια άλλη δραστηριότητα στα πλαίσια των εργασιών μας για τον ρόλο του EBV στην ΣΠ είναι και πειράματα για την αξιολόγηση της αντίδρασης των ΦΦ κυττάρων αφού έρθουν σε επαφή με το αντιγόνο, που εδώ είναι ο ίδιος ο EBV. Παράλληλα έχουμε σχηματίσει δύο ομάδες ατόμων, μια εκ των οποίων να αποτελείται από άτομα με ΣΠ και η άλλη από ΥΜ. Ο σκοπός μας είναι να γίνει σε βάθος η αλληλουχία όλου του πληθυσμού των mRNA. Με εξονυχιστική ανάλυση (με τη βοήθεια της Βιοπληροφορικής) θα συγκριθούν απευθείας όλες οι πρωτεΐνες που προέρχονται από ΦΦ κύτταρα ασθενών με ΣΠ με αυτές που προέρχονται από ΦΦ κύτταρα από ΥΜ.
Όλα τα πιο πάνω ερευνητικά προγράμματα τυγχάνουν οικονομικής στήριξης από το Ινστιτούτο Νευρολογίας και Γενετικής Κύπρου μέσω της Σχολής Μοριακής Ιατρικής Κύπρου, όπως επίσης και από την RCB Bank Ltd.
Εικόνα: Ο ρόλος των Φυσικών Φονικών Κυττάρων (ΦΦ;Natural Killer cells) εναντίον του EBV στην Σκλήρυνση κατά Πλάκας (ΣΠ)
Δρ. Γιώργος Κρασιάς
Λέκτορας, Σχολή Μοριακής Ιατρικής Κύπρου
Μεταδιδακτορικός ερευνητής,
Τμήμα Μοριακής Ιολογίας
Ινστιτούτο Νευρολογίας & Γενετικής Κύπρου
ING.jpg
)
