هزینه های سیستم ایمنی 

ایجاد یک پاسخ ایمنی علیه یک عامل مهاجم، برای بدن فرآیندی هزینه دار و نیازمند انرژی است. به دلیل کاهش برداشت غذا در هنگام بیماری، انرژی مورد نیاز این پاسخ های ایمنی نیازمند برداشت انرژی از منابع ذخیره ی بدن می باشد. مطالعه ای که به توسط Ajay Chawla و همکارانشان از دانشگاه سانفرانسیسکو در ژورنال Cell منتشر شده است، به بررسی عمیق تر این موضوع پرداخته است.

استفاده از سوخت های ذخیره شده!

ایجاد پاسخ های ایمنی علیه پاتوژن ها، یک فرآیند پر هزینه برای موجودات زنده به ویژه انسان است. برای مثال، پاسخ های التهابی علیه مهاجمان که شامل تولید مدیاتورهای التهابی، انفجارهای تنفسی، پاسخ های فاز حاد، مهاجرت های سلولی، و تقسیمات سلولی می شود، واکنش هایی به شدت وابسته به انرژی هستند و نیاز است که دسترسی سیستم ایمنی به سوخت مورد نیاز این فرایندها، مجددا مورد ارزیابی قرار بگیرد. از طرفی به دلیل شرایط خاص دریافت انرژی در مواقع بیماری، دسترسی به سوخت های ذخیره شده در بدن به شدت مورد نیاز است. یکی از مکانیسم های تأمین انرژی برای بدن در مواقع دفاع از خود، مقاوت به انسولین محیطی است که موجب می شود انرژی ذخیره شده در ماهیچه ها، کبد و بافت های چربی مورد استفاده قرار بگیرد.  به دلیل انرژی زیادی که برای ایجاد پاسخ های ایمنی توسط سیستم ایمنی مصرف می شود، سیستم ایمنی برای تأمین انرژی با سایر مکانیسم های بدن به رقابت می پردازد.

Ajay Chawla و همکارانشان بر این تصور بودند که در مواجه با یک عفونت، سیستم ایمنی، با فعالیت های متابولیک دیگر بدن مانند حفظ دمای بدن، فعالیت های فیزیکی و .. به رقابت می پردازد. در این مطالعه جهت فعال کردن سیستم ایمنی ذاتی موش های خانگی، به آن ها LPS تزریق شد و موش ها در دماهای محیطی متفاوتی قرار گرفتند. وقتی که موش ها در دمای 30 درجه سانتی گراد قرار گرفتند، هیچ انرژی اضافه ای را برای حفظ دمای بدنشان مصرف نکردند، در حالی که موش هایی که در دمای 22 درجه سانتی گراد قرار گرفته بودند، برای حفظ دمای بدن خود مجبور به مصرف انرژی شدند. در هر دو گروه، تزریق LPS موجب نگه داری انرژی بدن و کاهش هزینه ها شد. اما، این معانی متفاوتی دارد. در موش هایی که در دمای 30 درجه بودند، به دلیل سطح پایین فعالیت های فیزیکی، انرژی کافی برای فعالیت سیستم ایمنی و همچنین حفظ دمای بدن وجود داشت. اما در موش هایی که در دمای 22 درجه بودند، ترکیبی از کاهش فعالیت های فیزیکی، پایین آوردن سطح BMR، و کاهش مصرف انرژی برای حفظ دمای بدن لازم بود تا سیستم ایمنی بتواند به LPS پاسخ مناسب بدهد. این یافته ها حاکی از آن است که هزینه های متابولیک فعالیت ایمنی ذاتی، بین فعالیت های انرژی بر بدن، رقابت ایجاد می کند.

این تیم همچنین توضیح می دهند که این رقابت چگونه انجام می شود. اختلال ایجاد شده توسط LPS تزریقی، موجب کاهش برداشت غذا و انرژی می شود، که این موجب می شود در هر دو گروه موش ها، برای تأمین انرژی مورد نیاز خود به سمت اجسام کتونی (استفاده از سوخت ذخیره ی خود) بروند. این مشاهدات که کاهش وزن موش ها دچار کاهش وزن شدند نشان می دهد که LPS موجب استفاده از آمینواسیدهای ماهیچه ای برای تولید کتوژنز می شود. همچنین سطح آمینواسیدهایی مانند لیزین و تیروزین در گردش کاهش می یابد و بیان آنزیم های کاتابولیک در کبد بعد از تزریق LPS افزایش می یابد. این مشاهدات به همراه سایر اطلاعات نشان می دهد در این موقعیت متابولیسم کبد تحت برنامه ریزی مجدد  قرار می گیرد تا بتواند بازدهی مناسب تری داشته باشد.

برای مطالعه کامل مطلب کلیک کنید

رفرنس: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867419301138?via%3Dihub

ایمونولوژی تودی؛ بزرگترین جامعه ایمونولوژی کشور