مالاریا یکی از قدیمی‌ترین و مرگبارترین بیماری‌های عفونی جهان است که هر ساله میلیون‌ها نفر را تحت تأثیر قرار می‌دهد. اما تحقیقات اخیر نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs) می‌توانند نقش کلیدی در محافظت بدن در برابر این بیماری ایفا کنند. این سلول‌ها نه تنها سیستم ایمنی را تقویت می‌کنند، بلکه فرآیند خون‌سازی را نیز بازسازی می‌کنند تا بدن بهتر با عفونت مقابله کند.

مالاریا: یک تهدید جهانی

مالاریا، بیماری ناشی از انگل پلاسمودیوم، از طریق نیش پشه آنوفل منتقل می‌شود. این انگل در سلول‌های قرمز خون تکثیر می‌شود و علائمی مانند تب، لرز، خستگی و کم‌خونی ایجاد می‌کند. طبق آمارهای جهانی تا سال ۲۰۲۵، بیش از ۲۶۳ میلیون مورد جدید مالاریا گزارش شده که منجر به حدود ۵۹۷ هزار مرگ شده است. بیشترین موارد در آفریقا رخ می‌دهد، جایی که کودکان زیر پنج سال بیشترین قربانیان هستند.

درمان‌های فعلی شامل داروهایی مانند آرتمتر و لومفانترین است که انگل را از بین می‌برند، اما مقاومت دارویی در حال افزایش است. واکسن‌هایی مانند RTS,S و R21 نیز پیشرفت‌هایی داشته‌اند، اما هنوز پوشش کامل ندارند. علاوه بر این، مالاریا می‌تواند منجر به عوارض شدید مانند مالاریای مغزی شود که مغز را تحت تأثیر قرار می‌دهد. تحقیقات نشان می‌دهد که مالاریا نه تنها سلول‌های قرمز خون را نابود می‌کند، بلکه فرآیند خون‌سازی در مغز استخوان را مختل می‌کند، که این امر کم‌خونی شدید ایجاد می‌کند. اینجاست که سلول‌های بنیادی مزانشیمی وارد میدان می‌شوند و می‌توانند این چرخه را بشکنند.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی چیست؟

سلول‌های بنیادی مزانشیمی، یا سلول‌های بنیادی مزانشیمی ، سلول‌های چندتوانی هستند که عمدتاً در مغز استخوان یافت می‌شوند. این سلول‌ها قابلیت تمایز به انواع بافت‌ها مانند استخوان، غضروف و چربی را دارند. اما نقش اصلی آن‌ها حمایت از خون‌سازی است؛ آن‌ها فاکتورهای رشدی تولید می‌کنند که سلول‌های بنیادی خون‌ساز (HSCs) را تحریک می‌کنند تا به سلول‌های خونی مختلف تبدیل شوند.

سلول‌های بنیادی مزانشیمی همچنین خواص ایمنی‌تعدیل‌گر دارند، یعنی می‌توانند سیستم ایمنی را تنظیم کنند. در محیط‌های التهابی، آن‌ها نیتریک اکسید تولید می‌کنند تا پاسخ‌های ایمنی بیش‌ازحد را مهار کنند، اما در شرایط عفونی مانند مالاریا، می‌توانند به صورت التهابی عمل کنند و پاسخ‌های حفاظتی را تقویت کنند. این سلول‌ها از دهه ۱۹۷۰ شناخته شده‌اند و در درمان بیماری‌هایی مانند آرتریت و آسیب‌های نخاعی استفاده می‌شوند. جالب است که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند به بافت‌های آسیب‌دیده مهاجرت کنند و ترمیم را تسریع بخشند.

نقش سلول‌های بنیادی مزانشیمی در سیستم ایمنی و خون‌سازی

سلول‌های بنیادی مزانشیمی نه تنها در خون‌سازی نقش دارند، بلکه در تنظیم پاسخ‌های ایمنی نیز کلیدی هستند. آن‌ها می‌توانند سلول‌های T، B و NK را مهار کنند تا التهاب کنترل شود. در عفونت‌ها، سلول‌های بنیادی مزانشیمی بسته به محیط، می‌توانند ایمنی‌تضعیف‌کننده یا التهاب‌زا باشند. برای مثال، در عفونت‌های باکتریایی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند باکتری‌ها را در خود نگه دارند و فاز خفتگی ایجاد کنند، اما در مالاریا، نقش حفاظتی دارند.

در خون‌سازی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی از سلول‌های CD34+ حمایت می‌کنند که پیش‌ساز سلول‌های خونی هستند. فاکتورهایی مانند GATA-1، که برای تمایز سلول‌های قرمز خون ضروری است، توسط سلول‌های بنیادی مزانشیمی تحریک می‌شوند. در مالاریا، انگل باعث اختلال خون‌سازی می‌شود، یعنی خون‌سازی ناکارآمد، که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند آن را اصلاح کنند. مطالعات نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند تولید سلول‌های قرمز خون را افزایش دهند و کم‌خونی را کاهش دهند.

یافته‌های جدید: سلول‌های بنیادی مزانشیمی و محافظت در برابر مالاریا

تحقیقات اخیر، مانند مطالعه‌ای روی موش‌های آلوده به پلاسمودیوم برگهای، نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی مزانشیمی از موش‌های آلوده (iMSCs) وقتی به موش‌های سالم منتقل می‌شوند، محافظت قابل توجهی ایجاد می‌کنند. این سلول‌ها پارازیتمی را کاهش می‌دهند و بقای حیوانات را افزایش می‌دهند. جالب است که پس از انتقال، تعداد سلول‌های بنیادی مزانشیمی در طحال و غدد لنفاوی کاهش می‌یابد، که نشان‌دهنده تمایز یا مرگ آن‌ها برای حمایت از سلول‌های دیگر است.

در این مطالعات، سلول‌های بنیادی مزانشیمی باعث افزایش سلول‌های CD34+ در طحال و غدد لنفاوی می‌شوند – حدود ۵ برابر در طحال و بیش از ۲۰ برابر در غدد لنفاوی. این افزایش به معنای تقویت خون‌سازی خارج از مغز استخوان است. همچنین، سلول‌های بنیادی مزانشیمی تولید واحدهای تشکیل‌دهنده کلنی را در مغز استخوان افزایش می‌دهند، به ویژه CFU-E که مرحله نهایی تمایز سلول‌های قرمز خون است.

برنامه‌ریزی مجدد اریتروپوئز

یکی از جذاب‌ترین جنبه‌ها، نقش سلول‌های بنیادی مزانشیمی در برنامه‌ریزی مجدد خون‌سازی است. مالاریا باعث کاهش تولید سلول‌های قرمز خون می‌شود، زیرا انگل سلول‌ها را نابود می‌کند و hemozoin (پیگمانت سمی) تولید می‌کند که خون‌سازی را مختل می‌کند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی با افزایش بیان GATA-1 – فاکتور کلیدی برای تمایز erythroid – این مشکل را حل می‌کنند. در موش‌های دریافت‌کننده سلول‌های بنیادی مزانشیمی ، بیان GATA-1 دو برابر افزایش می‌یابد، که منجر به تولید بیشتر سلول‌های قرمز خون می‌شود.

علاوه بر این، سلول‌های بنیادی مزانشیمی تمایز BFU-E (پیش‌ساز اولیه) به CFU-E (پیش‌ساز دیررس) را تسریع می‌کنند، که در مالاریا متوقف می‌شود. این فرآیند نارسازی گلبول‌سازی قرمز را معکوس می‌کند و کم‌خونی را جلوگیری می‌کند. مطالعات دیگر نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند پیگمانت سمی را کاهش دهند و محیط التهابی را متعادل کنند تا خون‌سازی طبیعی شود. این یافته‌ها می‌تواند توضیح دهد چرا برخی افراد در مناطق مالاریایی کمتر به کم‌خونی دچار می‌شوند.

بهبود پاسخ‌های ایمنی

سلول‌های بنیادی مزانشیمی نه تنها خون‌سازی را بهبود می‌بخشند، بلکه سیستم ایمنی را نیز تقویت می‌کنند. در مالاریا، سلول‌های T (CD4+ و CD8+) خسته می‌شوند و بیان PD-1 افزایش می‌یابد، که پاسخ‌های ایمنی را مهار می‌کند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی این بیان را کاهش می‌دهند و تعداد سلول‌های T را افزایش می‌دهند، بدون اینکه splenomegaly (بزرگ شدن طحال) ایجاد شود.

در آزمایش‌ها، co-culture سلول‌های T با سلول‌های بنیادی مزانشیمی آلوده، تکثیر سلولی را افزایش می‌دهد. این سلول‌ها پاسخ به آنتی‌ژن‌های مالاریایی را بهبود می‌بخشند و فرسودگی سلولی را کاهش می‌دهند. مطالعات روی مالاریای مغزی نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی مزانشیمی آسیب عروقی را کاهش می‌دهند و رفتار افسرده‌مانند را در موش‌های بازمانده بهبود می‌بخشند. همچنین، سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند عفونت‌زایی انگل را تغییر دهند، اما در زمینه حفاظتی، نقش مثبتی دارند.

کاربردهای بالقوه و مطالعات دیگر

فراتر از این مطالعه، تحقیقات نشان می‌دهد که سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند در درمان مالاریای انسانی استفاده شوند. برای مثال، در مدل‌های in vitro، سلول‌های بنیادی مزانشیمی گامتوسیت‌های عفونت‌زا را افزایش می‌دهند، اما در vivo، حفاظت ایجاد می‌کنند. ترکیب سلول‌های بنیادی مزانشیمی با واکسن‌ها می‌تواند ایمنی استریل ایجاد کند.

در بیماری‌های دیگر، سلول‌های بنیادی مزانشیمی در درمان COVID-19 و توبرکلوز استفاده شده‌اند، که نشان‌دهنده پتانسیل گسترده‌شان است. در مالاریا، سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌توانند درمان کمکی باشند، به ویژه در مناطق با مقاومت دارویی بالا. مطالعات انسانی اولیه نشان می‌دهد که تزریق سلول‌های بنیادی مزانشیمی ایمن است و می‌تواند التهاب را کاهش دهد. آینده ممکن است شامل مهندسی سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای بیان فاکتورهای ضدپلاسمودیوم باشد.

علاوه بر این، سلول‌های بنیادی مزانشیمی در جلوگیری از آسیب کلیه و ریه در مالاریای شدید نقش دارند. آن‌ها سایتوکاین‌ها التهابی را متعادل می‌کنند و درمان بافت را تسریع می‌بخشند. این رویکرد می‌تواند مرگ‌ومیر را کاهش دهد، به ویژه در کودکان.

نتیجه‌گیری

سلول‌های بنیادی مزانشیمی امیدی جدید در مبارزه با مالاریا هستند. آن‌ها با بازبرنامه‌ریزی خون‌سازی و تقویت سیستم ایمنی، بدن را در برابر این انگل محافظت می‌کنند. با توجه به آمار رو به افزایش موارد مالاریا، این یافته‌ها می‌تواند به درمان‌های نوین منجر شود. تحقیقات بیشتر نیاز است، اما پتانسیل سلول‌های بنیادی مزانشیمی برای تغییر بازی در بهداشت جهانی واضح است. اگر این رویکرد به انسان‌ها گسترش یابد، می‌تواند میلیون‌ها زندگی را نجات دهد.

پایان مطلب./