میتوکندری: موتور سوخت سلولی یا اسلحه‌ای مرگبار

مطالعات روی افراد دچار صدمات شدید جسمی نشان می‌دهد میتوکندری‌ها می‌توانند در فضای خارج سلولی رفتاری مانند اجداد باکتری خود داشته باشند که به تشخیص نادرست و پاسخ مرگبار دستگاه ایمنی بدن منجر شوند.
بیمار دکتر کارل هاوزر داشت جان می‌داد. این مصدوم به دلیل شکستگی لگن به بیمارستان انتقال پیدا کرده بود و اکنون به نظر می‌رسید عفونت باکتریایی شدید دارد او را می‌کشد. هاوزر که یکی از جراحان عمومی مرکز پزشکی دانشگاه می‌سی‌سی‌پی در جکسون است، همراه با همکارانش به انجام آزمایش‌های گوناگونی دست زد، اما نتوانست کوچک‌ترین نشانی از عفونت در این مصدوم پیدا کند. آزمایشی برای انجام باقی نمانده بود و زمان داشت از دست می‌رفت، در نهایت هاوزر لخته خونی به گنجایش ۳۰ لیتر را از بدن بیمار تخلیه کرد و مصدوم بلافاصله به زندگی بازگشت.
اما هاوزر بیش از ۱۵ سال از عمرش را صرف تحقیق در مورد این کرد که چطور ممکن است، بافت‌های آسیب‌دیده خود فرد باعث مرگ او شوند.
هفته گذشته هاوزر که در حال‌حاضر در دانشکده پزشکی هاروارد در بوستون، ماساچوست مشغول به کار است، همراه با همکارانش مقاله‌ای را در نیچر منتشر کردند که نشان می‌دهد مولکول‌های تولید‌شده در میتوکندری- اندامکی که مرکز تولید انرژی در سلول است- می‌توانند هنگام جراحات شدید به جریان خون وارد شده، مانند باکتری‌ها یا عوامل خارجی ناشناخته دیگر در بدن عمل کنند و سیستم ایمنی فرد را به مقابله با تهاجمی وادارند که اصلا رخ نداده است.

پاسخ سیستم ایمنی بدن به این حمله که وجود خارجی ندارد، می‌تواند به مرگ مصدوم منتهی شود. با این پاسخ اشتباه، شرایطی در بدن پدید می‌آید که (SIRS) یا «سندرم پاسخ التهابی سیستمیک» نامیده می‌شود و می‌تواند به تب، افزایش ضربان قلب، سختی تنفس و در نهایت نقص در اعضای داخلی بدن منجر شود. این سندرم چه توسط عفونت شدید ایجاد شده باشد یا عامل دیگری داشته باشد، مهم‌ترین دلیل فوت بیمارانی است که در بخش مراقبت‌های ویژه تحت درمان قرار داشته‌اند.
هاوزر می‌گوید: «اگر تنها مچ پای‌تان پیچ‌خورده، قرمز‌شده و کمی متورم است، خطری متوجه شما نیست. اما اگر چنان صدمات شدیدی به بدن‌تان وارد شده که تمام سطح آن ضرب‌دیده و متورم است، ممکن است کلیه‌ها یا اعضای داخلی دیگری از بدن‌تان را از دست بدهید».
تشخص اشتباه
نشانه‌های (SIRS) بسیار‌شبیه سندرم «پاسخ التهابی به عفونت شدید» است که به نام سپتیس شناخته می‌شود، اما این دو سندرم قابل‌تمایز از یکدیگر هستند، آزمایشات نشان می‌دهند در (SIRS) نیازی نیست بیمار به عفونتی دچار شده باشد. در نتیجه پزشکان در ابتدا به این فکر ‌رسیده‌اند که حضور باکتری‌های منطقه شکمی و سیستم گوارشی -پیش از باکتری‌های خارجی- می‌تواند عامل ایجاد این پاسخ التهابی شدید باشد. اما آزمایشات بعدی نشان دادند که عفونتی وجود ندارد و محققان راه‌های احتمالی دیگری را بررسی کردند و در نهایت نتایج نشان دادند، عامل اصلی بافت آسیب‌دیده بدن مصدوم بوده است.
هاوزر و همکارانش احتمال می‌دهند آزاد‌شدن ملکول‌های میتوکندری از بافت‌هایی که دچار صدمه شدید شده‌اند، سیستم ایمنی بدن مصدوم را به اشتباه می‌اندازد و این پاسخ سیستم ایمنی است که سندرم پاسخ التهابی شدید را توسعه می‌دهد و در نهایت جان بیمار را تهدید می‌کند. اگر از لحاظ وراثتی هم میتوکندری را مورد بررسی قرار دهیم، می‌بینیم این اندامک از باکتری‌هایی مشتق‌شده که در گذشته توسط سلول‌های میزبان بلعیده‌شده و سپس برای تأمین انرژی هوازی به کار گرفته شده‌اند. به همین علت هاوزر استدلال می‌کند که ملکول‌های میتوکندری آنقدر شبیه به اجدادشان هستند که بتوانند سیستم ایمنی را به اشتباه بیندازند و آنرا برای مبارزه با یک عفونت باکتریایی آغاز نشده، آماده کنند.
در شرایط عادی میتوکندری‌ها ساکن فضای داخل سلولی هستند و در نتیجه سیستم ایمنی بدن که فضای اطراف سلول‌ها و دیواره خارجی آنها را برای کشف علائم احتمالی عفونت کاوش می‌کند، به آنها دسترسی نخواهد داشت. اما زمانی که بافت آسیب جدی می‌بیند و دیواره بسیاری از سلول‌ها پاره می‌شود، ترکیبات داخلی این اندامک هم همراه مایع میان‌بافتی به جریان خون راه خواهند یافت و سیستم ایمنی بدن را در وضعیت آماده‌باش قرار خواهند داد.
برای اطمینان از صحت این پیش‌فرض، محققان نمونه‌های خونی ۱۵ نفر از بیمارانی را که دچار صدمات شدید بافتی شده بودند، مورد تجزیه و بررسی قرار دادند. میزان دی.ان.ای متعلق به میتوکندری در نمونه خون این مصدومان هزاران برابر بیش از نمونه خون افراد سالم بود و علاوه بر این به نظر می‌‌رسید سطح پپتیدهای تولید‌شده توسط میتوکندری در بافت‌های این افراد نیز بالاتر از حد طبیعی باشد.

ادامه مطلب