انسان و سایر پستانداران با شناختن عوامل غیر‌خودی در برابر عوامل بیماری زای بیرونی مقاومت می‌کنند.

بدن آن‌ها چطور این کار را انجام می‌دهد؟ پاسخ در تشخیص گیرنده‌های لکتین پستانداران از گلیکان‌ها است که معمولاً در سطح عوامل بیماری‌زا یافت می‌شوند و ساختار شیمیایی آن‌ها خاص گونه است. بعضی از اجزای گلیکان، مانند گالاکتوفورانوز، فقط در میکروب‌ها وجود دارد و عامل اصلی است که گیرنده‌های لکتین پستانداران غیر خود را تشخیص می‌دهند. اکثر لکتین‌ها دارای مکان‌های اتصال مونوساکارید اولیه و ثانویه هستند که با هم ویژگی گیرنده گلیکان‌های میکروبی را تعیین می کنند.

چگونه گیرنده‌های لکتین پستانداران چنین گلیکان‌های برون‌زایی را از گلیکان‌های درون‌زای  فراوان تشخیص می دهند؟ پاسخ توسط ساختار‌های سه بعدی و حالت‌های متقابل گیرنده‌های لکتین پستانداران ارائه شده‌است. ساختار‌های سه بعدی گیرنده‌های لکتین در بانک اطلاعات پروتئین (PDB) وجود دارد و بدین‌صورت می‌توان بررسی کرد که چگونه گلیکان توسط گیرنده‌های لکتین شناخته می‌شود.

این مقاله که در ماه May  سال  2021  در  Frontiers in Molecular Biosciences به چاپ رسیده‌است، می‌تواند مقدمه‌ای باشد بر دانش فعلی موجود در مورد مکانیسم‌های شناسایی پاتوژن توسط گیرنده‌های لکتین در پستانداران.

گلیکان‌ها به صورت کووالانسی با پروتئین‌ها یا لیپیدها در ارتباط هستند و بیشتر در سطح سلول بیان می‌شوند. ساختا‌رهای گلیکان برخلاف سایر مولکول‌های زیستی مانند پروتئین‌ها و اسیدهای ‌نوکلئیک، بسیار متنوع و خاص هر گونه است. عوامل بیماری‌زا اغلب گلیکان‌هایی را بیان می‌کنند که در انسان و سایر پستانداران وجود ندارد. سیستم ایمنی پستانداران توانایی تشخیص گلیکان‌های خاص پاتوژن را دارد و با این کار پاسخ ایمنی ایجاد می‌شود. گیرنده‌های لکتین در خط مقدم هستند و نقش مستقیمی در تشخیص گلیکان‌ها دارند.

چگونه سیستم ایمنی بدن پستانداران گلیکان‌های میکروبی یا غیرخودی را احساس می‌کند؟ یک استراتژی ساده وممکن، شناسایی بقایای قند خاص میکروب است که در پستانداران یافت نمی‌شود. به عنوان مثال، شناخت گالاکتوفورانوز توسط intelectin-1 است. گالاکتوفورانوز یک مونوساکارید حلقه‌ای 5 عضوی است که در میکروب‌ها یافت می‌شود اما در انسان یافت نمی‌شود. هدف قرار دادن گالاکتوفورانوز به عنوان یک جزغیر‌خودی، یک استراتژی منطقی برای شناسایی یک مهاجم است.

هر گیرنده لکتین لیگاند‌های خاصی را ترجیح می‌دهد و فقط به آن‌ها متصل می‌شود. مطالعه بیشتر در مورد اساس ساختاری تشخیص گلیکان به درک درستی از حفظ هموستاز و همچنین شناخت سلول‌های آسیب‌دیده و علت شناسی و بروز بیماری‌های خود ایمنی کمک می‌کند. همچنین دانش ساختاری در مورد گیرنده و گلیکان برای تولید واکسن‌ها و دارو‌ها علیه بیماری‌های عفونی مورد نیاز است. در این مقاله مروری، اطلاعاتی در مورد ساختار‌های شیمیایی گلیکان‌ها در سطح عوامل مختلف بیماری‌زا ارائه شده‌است. به عنوان مثال، ساختار لیپو پلی ساکارید (LPS) بسیار متنوع است و احتمالاً برای هر سویه باکتریایی منحصر به فرد است، چندین بررسی از ساختار سه بعدی لیپو پلی ساکارید در دسترس است. برای درک جامع‌تری از شناخت میکروب و عوامل بیماری‌زا خارجی توسط گیرنده‌های لکتین، یک همکاری بین رشته‌ای، شامل تیم‌هایی برای تعیین شیمی و ساختار گلیکان، کسانی که در تجزیه و تحلیل ریزآرایه گلیکان کمک می‌کنند و افراد متمرکز بر تجزیه و تحلیل ساختاری و پایگاه داده سه بعدی مورد نیازهستند.

منبع:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8185196