اینترفرون: سپر دفاعی بدن در برابر مهاجمان نامرئی
اینترفرون چیست و چگونه کشف شد؟
بدن ما برای محافظت از خود در برابر عوامل بیماری‌زا مانند ویروس‌ها، سامانه‌ای پیچیده و هوشمند به نام سیستم ایمنی دارد. اینترفرون مولکول‌های پروتئینی مهمی در این سامانه هستند که وقتی یک سلول توسط ویروس آلوده می‌شود، آن را ترشح می‌کند. این مولکول‌ها مانند یک پیام‌رسان یا سیگنال خطر برای سلول‌های سالم اطراف عمل می‌کنند و به آن‌ها هشدار می‌دهند که دشمنی در نزدیکی است و باید از خود محافظت کنند.
این ماده برای اولین بار در سال 1957 توسط دو دانشمند به نام‌های آلیک ایساکس و ژان لیندنمن کشف شد. آن‌ها متوجه شدند وقتی سلول‌ها در معرض یک ویروس غیرفعال شده قرار می‌گیرند، ماده‌ای ترشح می‌کنند که سلول‌های دیگر را در برابر عفونت‌های ویروسی جدید "مقاوم" یا "تداخل‌گر" می‌کند؛ به همین دلیل نام آن را اینترفرون گذاشتند.
انواع اصلی اینترفرون و وظایف آن‌ها
اینترفرون‌ها خانواده‌ای بزرگ هستند، اما سه نوع اصلی از آن‌ها بیشتر شناخته شده‌اند. هر کدام از سلول‌های خاصی تولید می‌شوند و وظایف کمی متفاوتی دارند.
| نوع اینترفرون | سلول‌های تولیدکننده | وظیفه و نقش اصلی |
|---|---|---|
|
نوع ۱ (I) (آلفا و بتا) |
اکثر سلول‌های بدن (مثل سلول‌های آلوده به ویروس) | ایجاد حالت مقاومت ضدویروسی در سلول‌های مجاور. این خط دفاعی اولیه و سریع است. |
|
نوع ۲ (II) (گاما) |
سلول‌های ویژه سیستم ایمنی (لنفوسیت‌های T و NK2) | تنظیم و تقویت پاسخ ایمنی. بیشتر مانند یک ژنرال عمل می‌کند که به سایر سلول‌های ایمنی دستور می‌دهد. |
|
نوع ۳ (III) (لاندا) |
سلول‌های سطوح بدن (مثل روده و ریه) | ایجاد یک سد دفاعی موضعی و قدرتمند در مخاط بدن که اولین نقطه تماس با عوامل بیماری‌زاست. |
مکانیسم عمل: اینترفرون چگونه با ویروس‌ها مبارزه می‌کند؟
وقتی اینترفرون از یک سلول آلوده آزاد می‌شود، به سلول‌های سالم اطراف سفر می‌کند و به گیرنده‌های خاصی روی سطح آن‌ها متصل می‌شود. این اتصال مانند قرار دادن کلید در قفل است که یک سری فرمان‌های شیمیایی را در داخل سلول سالم به راه می‌اندازد. نتیجه این فرمان‌ها، فعال شدن صدها ژن مختلف است که محصولات آن‌ها سلول را برای مقابله با ویروس آماده می‌کنند. این آماده‌سازی شامل چند کار اصلی است:
- تولید پروتئین‌های ضدویروسی: سلول شروع به ساختن موادی می‌کند که می‌توانند جلوی تکثیر ویروس را بگیرند. برای مثال، آنزیمی به نام پروتئین کیناز آر‌ان‌ای3 را فعال می‌کند که مانع از استفاده ویروس از ماشین‌آلات سلول برای ساختن پروتئین‌های خودش می‌شود.
- افزایش نمایش آنتی‌ژن: سلول تکه‌های کوچکی از ویروس (آنتی‌ژن) را بیشتر روی سطح خود نمایش می‌دهد تا سلول‌های تخصصی‌تر سیستم ایمنی (مثل سلول‌های T) بتوانند راحت‌تر آن را پیدا کرده و سلول‌های آلوده را از بین ببرند.
- فعال کردن سلول‌های ایمنی: اینترفرون‌ها به طور مستقیم سلول‌های کشنده طبیعی (NK) و ماکروفاژها4 را فراخوانی و فعال می‌کنند تا به سراغ سلول‌های آلوده بروند.
کاربردهای اینترفرون در پزشکی و درمان بیماری‌ها
دانشمندان توانسته‌اند این پروتئین مفید را در آزمایشگاه به مقدار زیاد تولید کنند که به آن اینترفرون نوترکیب می‌گویند. از این اینترفرون‌های دارویی برای درمان چندین بیماری استفاده می‌شود.
| بیماری | نوع اینترفرون مورد استفاده | نحوه اثر |
|---|---|---|
| هپاتیت B و C | اینترفرون آلفا | مستقیماً به سلول‌های کبدی کمک می‌کند تا در برابر ویروس هپاتیت از خود دفاع کنند و جلوی تکثیر آن را بگیرند. |
| مالتیپل اسکلروزیس (MS) | اینترفرون بتا | با تعدیل سیستم ایمنی، از حمله اشتباه سلول‌های دفاعی بدن به سلول‌های عصبی جلوگیری می‌کند. |
| برخی سرطان‌ها (مثل لوسمی) | اینترفرون آلفا | سرعت رشد و تقسیم سلول‌های سرطانی را کند کرده و سیستم ایمنی را برای شناسایی و نابودی آن‌ها تحریک می‌کند. |
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
خیر، این یک اشتباه رایج است. آنتی‌بیوتیک‌ها داروهایی هستند که بر روی باکتری‌ها اثر می‌گذارند و برای درمان عفونت‌های باکتریایی مانند گلو درد چرکی استفاده می‌شوند. اما اینترفرون یک مولکول طبیعی بدن است که عمدتاً بر روی ویروس‌ها و همچنین تنظیم سیستم ایمنی اثر دارد.
بسیاری از علائم مشهور سرماخوردگی و آنفولانزا، مانند تب، لرز، بدن درد و خستگی، در واقع نتیجه فعالیت و ترشح اینترفرون‌ها و سایر مولکول‌های سیگنال‌دهنده سیستم ایمنی هستند. این مولکول‌ها مستقیماً روی مرکز کنترل دما در مغز (برای ایجاد تب) و روی عضلات (برای ایجاد درد) اثر می‌گذارند. پس این احساس ناخوشی، نشانه‌ای از این است که سیستم ایمنی شما به درستی در حال مبارزه است!
بله، متأسفانه برخی ویروس‌های هوشمند، در طول تکامل، راه‌هایی برای فرار از دفاع اینترفرون پیدا کرده‌اند. برای مثال، ویروس آنفولانزا و ویروس کرونا پروتئین‌هایی تولید می‌کنند که می‌توانند پروتئین‌های ضدویروسی ساخته شده توسط سلول (در پاسخ به اینترفرون) را مسدود یا غیرفعال کنند. این یک نبرد تکاملی دائمی بین میزبان (ما) و مهاجم (ویروس) است.
اینترفرون‌ها را می‌توان سامانه هشدار اولیه و دفاع ضد هوایی بدن دانست. آن‌ها در خط مقدم مبارزه با عفونت‌های ویروسی قرار دارند و با هشدار به سلول‌های سالم و تحریک سیستم ایمنی، نقش حیاتی در سلامت ما ایفا می‌کنند. درک این مکانیسم نه تنها شگفتی‌های بدن انسان را نشان می‌دهد، بلکه پایه‌ای برای توسعه داروهای جدید علیه بیماری‌های ویروسی و حتی سرطان است.
پاورقی
1 Interferon (IFN)
2 Natural Killer Cells
3 Protein kinase R (PKR)
4 Macrophages