در سخنرانی علمی این هفته پژوهشگاه نتایج تحقیقات صورت گرفته در خصوص مکانیسم‌های مولکولی مقاومت/حساسیت به عفونت contortus H. در گوسفندان ارایه شد.

به گزارش روابط عمومی پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی، مهندس رامین صیقلانی، محقق بخش ژنومیکس و بیوانفورماتیک جانوری پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی در این نشست اظهار داشت: نماتدهای دستگاه گوارش (GIN) یکی از علل جدی ایجاد بیماری و مرگ‌ومیر در نشخوارکنندگان چراکننده هستند و عفونت ناشی از آن‌ها باعث ایجاد محصولات نامطلوب برای دامداران می‌شود. عفونت H.contortus دومین عفونت شایع گوارشی است که منجر به مرگ گوسفند می‌شود. 

وی در خصوص علائم این عفونت گفت: علائم بالینی این عفونت بسته به شدت عفونت و گونه‌های انگلی متفاوت است. علائم می‌تواند شامل کاهش‌وزن، کاهش‌اشتها و آنمی شدید، اسهال و کاهش شدید پروتئین باشد. همچنین عفونت ناشی از آن می‌تواند تأثیراتی غیرمستقیم بر متابولیسم داشته باشد و به افزایش حساسیت به سایر عوامل بیماری‌زا منجر شود.
صیقلانی خاطرنشان کرد:
استفاده از داروهای ضد‌انگل، روش انتخابی برای کنترل نماتد در ۵۰ سال گذشته بوده است، ولی این داروها به دلیل افزایش مقاومت به آن‌ها، به سرعت بی‌اثر‌ می‌شوند. از طرفی تکیه به داروهای ضد‌انگلی باعث ایجاد نگرانی مردم برای سلامت حیوان و باقی‌مانده این مواد در محصولات دامی می‌شود. 

به گفته وی، گزینه‌های جایگزین، درمان ضد‌انگلی شامل علوفه‌های زیست فعال، تقویت‌تغذیه‌ای، مدیریت چرا، واکسن‌ها و انتخاب حیوانات مقاوم است. مقاومت در برابر نماتدهای دستگاه گوارش‌ یک ویژگی وراثتی است؛ بنابراین انتخاب حیواناتی که از نظر ژنتیکی در برابر عفونت نماتدهای دستگاه گوارش مقاوم به نظر می‌رسند، می‌تواند یک استراتژی برای کاهش این عفونت‌ها باشد. 

محقق پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی خاطرنشان کرد: مقاومت به شبکه‌های ژنی نیاز دارد که عمدتاً با سیستم ایمنی‌ذاتی مرتبط هستند و از بافت دستگاه گوارش در برابر نماتدها محافظت می‌کنند و با عواملی، پاسخ‌های التهابی سریع را برای تسریع پاکسازی پاتوژن ایجاد می‌کنند. عفونت‌های بعدی پاسخ ایمنی اکتسابی را فعال می‌کنند‌ که پس از آن با کاهش استقرار کرم‌، افزایش مرگ‌ومیر آن و یا کاهش تولید تخم، بار انگلی را کاهش می‌دهد. 

صیقلانی تصریح کرد: برای شناسایی مارکرهای مولکولی مقاومت به نماتدهای دستگاه گوارش، نیاز به درک دقیق ژنها و مکانیسم‌های دخیل در بیان یک فنوتیپ مقاوم و عوامل تنظیم کننده این پاسخ است. پیشرفت‌های اخیر در تحقیقات ژنومی ابزارهایی برای کشف عوامل ژنتیکی کنترل کننده‌ی تنوع فنوتیپی در صفات پیچیده از جمله مقاومت در برابر GIN فراهم کرده است. 

وی خاطرنشان کرد: آنالیز ترانسکریپتوم، روش قدرتمندی برای شناسایی و تعیین کمی ژن‌های بیان شده طی یک اختلال فیزیولوژیک می‌باشد. در همین راستا به منظور شناسایی ژن‌ها و مسیرهای مرتبط با عفونت به بررسی سیستماتیک و متاآنالیز داده‌های جمع آوری شده از گوسفندان آلوده شده با H. contortus و تجزیه و تحلیل کلی تغییر در رونوشت ژن‌های شیردان در پاسخ به این عفونت با استفاده از فناوری RNA-seq و ابزارهای بیوانفورماتیک پرداخته شد. 

محقق پژوهشگاه بیوتکنولوژی کشاورزی تصریح کرد: نتایج حاصل از متاآنالیز نشان داد که در مجموع 1388 ژن بین نژادهای مقاوم و حساس دارای بیان افتراقی بودند. مطابق با نتایج به دست آمده از تجزیه و تحلیل هستی شناسی ژن و دانشنامه‌ی کیوتوی ژن‌ها و ژنوم‌ها (KEGG)، این ژن‌های دارای بیان افتراقی در فرآیندهای بیولوژیکی متعددی مانند متابولیسم واحدهای یک‌کربنی، ترجمه، مسیر سیگنالینگ رسپتور سطح سلولی، پاسخ ایمنی، مسیرهای متابولیک، مسیر سیگنالینگ PPAR و .. درگیر بودند.

به گفته صیقلانی، یکی از مسیرهای بیولوژی مولکولی که ژن‌های دارای بیان افتراقی در آن فعال بود، مسیر سیگنالینگ رسپتور سطح سلولی بود. این مسیر شامل مجموعه‌ای از سیگنال‌های مولکولی ایجاد شده به وسیله‌ فعالسازی رسپتور یا گیرنده بر سطح یک سلول است که با اتصال یک لیگاند خارج سلولی به یک رسپتور در سطح سلول شروع می‌شود و در نهایت با تنظیم فرآیندهای سلولی پایین دست مانند رونویسی خاتمه می‌یابد. 

وی تصریح کرد: تغییرات ساختاری ایجاد شده در دومین‌های سیتوپلاسمی رسپتورها در پی اتصال لیگاندها به آن‌ها سبب اعطای فعالیت آنزیمی به آن‌ها می‌شود، سپس رسپتور فعال شده می‌تواند واکنش‌هایی که دیگر پروتئین‌ها را فسفریله می‌کنند، کاتالیز نماید و این فسفریلاسیون، به نوبه‌ی خود فعالیت‌های نهفته‌ آن‌ها را فعال می‌کند. در نهایت، آبشار فسفریلاسیون یک فاکتور رونویسی خاموش را که مجموعه‌ای از ژن‌ها را فعال/سرکوب می نماید، فعال می‌کند. 

صیقلانی خاطرنشان کرد: نتایج حاصل از این بررسی منجر به شناسایی ژن‌های با بیان متفاوت در میزبان در پاسخ به چالش ایجاد شده گردید که به بهبود درک ما از مکانیسم‌های مولکولی مقاومت در برابر عفونت کمک می‌کند.