نقش متابولیت های حساس به ورزش مشتق از میکروب های اسیدهای آمینه آروماتیک در تغییر فیزیولوژی مونوسیت ها

اثر متابولیت های مشتق از میکروبیوم بر سیگنال دهی التهابی مونوسیت ها

مونوسیت ها عملکرد ایمنی ذاتی را از طریق ترشح سیتوکین های پیش التهابی و ضد التهابی تنظیم می کنند (Kurokawa et al., 2007). سیتوکین ها پیام رسان های پروتئینی هستند که ارتباط بین سلول ها را تسهیل می کنند و زمانی ترشح می شوند که مونوسیت ها با اجزای تحریک کننده ایمنی باکتریایی یا میزبان مواجه می شوند. نمونه های رایج شامل فاکتور نکروز تومور (TNF)، اینترلوکین-1 بتا (IL-1β)، IL-6 و IL-10 هستند. سیتوکین ها نقش کلیدی در تنظیم التهاب موضعی و سیستمیک، متابولیسم و فعال سازی و تنظیم هر دو سیستم ایمنی ذاتی و تطبیقی دارند. به عنوان مثال، IL-6 به فعال سازی پاسخ ایمنی تطبیقی با فعال سازی سلول های T سیتوتوکسیک و تمایز سلول های B به سلول های پلاسما کمک می کند و همچنین تمایز و حفظ سلول های T-helper 17 را تقویت می کند (Scheller et al., 2011). TNF یکی از سیتوکین های کلیدی است که مرحله حاد پاسخ ایمنی ذاتی را در مواجهه با پاتوژن ها آغاز می کند. TNF همچنین یک سیتوکین تب زا است که بر هیپوتالاموس مغز اثر می گذارد و باعث تب می شود (Beutler, 1999). در مقابل IL-6 و TNF، عملکرد اصلی IL-10 کاهش التهاب است، بنابراین عملکرد اصلی آن سرکوب تولید سیتوکین های پیش التهابی است (Fiorentino et al., 1991)، که باعث کاهش پاسخ ایمنی می شود.

پاسخ های التهابی ذاتی برای دفاع در برابر عفونت های پاتوژنیک یا آسیب های استریل ضروری هستند، اما اگر به طور مزمن فعال شوند، می توانند به نتایج نامطلوبی منجر شوند. یک نمونه رایج از بیماری های ناشی از التهاب مزمن، سندرم متابولیک و چاقی است. در بیماری های متابولیک مانند چاقی، هیچ پاتوژن یا آسیب آشکاری وجود ندارد که بدن بتواند علیه آن پاسخ ایمنی ایجاد کند، بلکه اختلال در سیستم ایمنی باعث ایجاد یک حالت التهابی مزمن "درجه پایین" می شود (Monteiro & Azevedo, 2010). التهاب مزمن درجه پایین با انواع بیماری های همراه مانند فشار خون بالا، دیس لیپیدمی، دیابت نوع 2 و بیماری های قلبی عروقی مرتبط است (Lopez-Candales et al., 2017). سیتوکین های ترشح شده توسط مونوسیت ها و ماکروفاژها در طول التهاب مزمن نقش کلیدی در تشدید یا کاهش بیماری ها دارند. به عنوان مثال، زیرجمعیت مونوسیت های CD16+ در بیماری های مشخص شده با التهاب مزمن درجه پایین، مانند چاقی، افزایش می یابد و به طور کلی به دلیل بیان بالاتر سیتوکین های پیش التهابی، پیش التهابی در نظر گرفته می شوند (Rogacev et al., 2010). در مقابل سیتوکین های پیش التهابی مانند IL-6 و TNF آلفا، IL-10 به عنوان یک سیتوکین ضد التهابی و حل کننده التهاب در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال، نشان داده شده است که IL-10 ترشح شده توسط مونوسیت ها در طول کاهش وزن در شرکت کنندگان چاق افزایش می یابد (Jung et al., 2008). این مشاهدات این مفهوم را تقویت می کنند که اختلال در عملکرد مونوسیت ها و ماکروفاژها یک پدیده رایج در بیماری های التهابی مزمن (مانند چاقی) است و می تواند نقش مرکزی در ایجاد نتایج نامطلوب سلامتی داشته باشد.

مبارزه با التهاب مزمن همراه با انواع بیماری ها یک حوزه فعال تحقیقاتی در ایمونولوژی بوده است. تمرینات ورزشی و تناسب اندام قلبی تنفسی بالاتر با کاهش مرگ و میر ناشی از همه علل و کاهش بروز انواع بیماری های مزمن (مانند دیابت، بیماری کبد چرب غیر الکلی) و سرطان (مانند سرطان سینه، سرطان روده بزرگ) مرتبط است (Church et al., 2006; Sieverdes et al., 2010; Vainshelboim et al., 2017). این فرضیه مطرح شده است که تمرینات ورزشی باعث ایجاد یک حالت ضد التهابی طولانی مدت می شود، بنابراین با التهاب مزمن درجه پایین که زیربنای بسیاری از این بیماری ها است، مقابله می کند. با این حال، مکانیسم های تاثیر ورزش بر عملکرد ایمنی به طور کامل درک نشده اند. این موضوع به ویژه در چاقی مشهود است، جایی که زیرجمعیت های مونوسیت ها و عملکرد التهابی به طور قابل توجهی مختل می شوند. نشان داده شده است که تمرینات ورزشی زیرجمعیت مونوسیت های پیش التهابی CD14+CD16+ را در سرم کاهش می دهد و بیان TLR-4 و پاسخ التهابی مونوسیت ها به LPS را کاهش می دهد (Medvedev et al., 2006). با این حال، فراتر از برخی مطالعات که نشان می دهند زیرجمعیت های مونوسیت ها ممکن است در پاسخ به ورزش حاد تغییر کنند (de Matos et al., 2016)، تحقیقات کمی به بررسی چگونگی تغییر سیگنال دهی التهابی مونوسیت ها، عملکرد شیمیوتاکسی و متابولیسم توسط تمرینات ورزشی پرداخته اند. در اینجا، من فرض می کنم که متابولیت های مشتق از میکروب ها یک عامل حیاتی در تنظیم فعالیت ضد التهابی مونوسیت ها ناشی از تمرینات ورزشی هستند.