نموذج حيواني لسمك الزرد لدراسة ردود الفعل التحسسية استجابة لجزيئات لعاب القراد الحيوية

القراد هي ناقلات مسببات الأمراض التي تسبب الأمراض وهي أيضا سبب الحساسية ، مما يؤثر على صحة البشر والحيوانات في جميع أنحاء العالم ^1,2. أثناء تغذية القراد ، تسهل الجزيئات الحيوية في لعاب القراد ، وخاصة البروتينات والدهون ، تغذية هذه الطفيليات الخارجية ، وتجنب دفاعات المضيف³. تؤدي بعض جزيئات اللعاب الحيوية مع تعديلات الجليكان Galα1-3Galβ1- (3) 4GlcNAc-R (α-Gal) إلى إنتاج مستويات عالية من الأجسام المضادة المضادة ل α-Gal IgE بعد لدغة القراد ، فقط في بعض الأفراد ، وهو ما يعرف باسم متلازمة α غال (AGS) ⁴. هذا مرض مرتبط بالحساسية بوساطة IgE والتي قد تؤدي إلى الحساسية المفرطة لدغات القراد ، واستهلاك لحوم الثدييات غير الرئيسيات ، وبعض الأدوية مثل سيتوكسيماب⁵. غالبا ما تكون ردود الفعل تجاه α-Gal شديدة وأحيانا قد تكون قاتلة⁶،⁷،⁸،⁹،^10،11،¹²،¹³،^14،15.

تم العثور على α-Gal في جميع الثدييات باستثناء العالم القديم والقردة والبشر الذين ليس لديهم القدرة على تصنيع^{α-Gal 13}. ومع ذلك ، فإن مسببات الأمراض مثل البكتيريا والبروتوزوا تعبر عن هذا الجليكان على سطحها ، والذي يمكن أن يحفز إنتاج كميات كبيرة من الأجسام المضادة المضادة ل α-Gal IgM / IgG وقد تكون آلية وقائية ضد مسببات الأمراض^{هذه 16,17}. ومع ذلك ، فإن إنتاج الأجسام المضادة المضادة ل α-Gal يزيد من خطر الإصابة بالحساسية المضادة ل α-Gal بوساطة^{IgE 7,13}. يمكن أن ترتبط الأجسام المضادة الطبيعية المضادة ل α-Gal المنتجة في البشر ، وخاصة الأنواع الفرعية IgM / IgG ، بهذا التعديل الموجود في البكتيريا من ميكروبيوتا الأمعاء¹⁶. يمكن أن يكون AGS تشخيصا سريريا صعبا ، حيث تعتمد طريقة التشخيص الرئيسية في الوقت الحالي على التاريخ السريري لردود الفعل التحسسية المتأخرة ، خاصة المرتبطة بالحساسية الغذائية (أي الحكة أو خلايا النحل الموضعية أو الوذمة الوعائية المتكررة للتأق والشرى وأعراض الجهاز الهضمي) وقياس مستويات الأجسام المضادة IgE المضادة ل α-Gal⁹. تشير النتائج الحالية إلى أن لدغات القراد تشكل أحد المخاطر الرئيسية في ظهور AGS ^18,19 ، وزيادة بمقدار 20 ضعفا أو أكثر في مستويات IgE إلى α-Gal بعد لدغة القراد 19 ، وتاريخ لدغات القراد في المرضى الذين يعانون من AGS²⁰،²¹،²² ، ووجود الأجسام المضادة التفاعلية لمستضدات القراد في مرضى AGS ^{19 ،} وأن Anti-α-Gal IgE ترتبط ارتباطا وثيقا بمستويات IgE المضادة للقراد^19,23 ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتقييم الجزيئات الحيوية المشاركة بالفعل.

بالإضافة إلى ذلك ، هناك سيناريو محتمل آخر هو المرضى الذين يعانون من ردود فعل تحسسية قوية لدغات القراد ومستويات عالية من الأجسام المضادة المضادة ل α-Gal IgE ولكنهم يتحملون استهلاك لحوم الثدييات¹². لذلك ، يمكن أن تكون حساسية لحوم الثدييات نوعا معينا من الحساسية المرتبطة لدغة القراد. تشمل أنواع القراد الرئيسية المرتبطة ب AGS Amblyomma americanum (الولايات المتحدة الأمريكية) ، Amblyomma sculptum (البرازيل) ، Amblyomma testudinarium و Haemaphysalis longicornis (اليابان) ، Ixodes holocyclus (أستراليا) ، و Ixodes ricinus (الناقل الرئيسي لمرض لايم في أوروبا)^11,24.

النموذج الوحيد الذي تم استخدامه لتقييم إنتاج IgE المرتبط بلدغات القراد هو نموذج الفأر المعدل وراثيا مع جين الفئران α−1،3-galactosyltransferase (α-Gal KO)^25,26 لأنه مثل الثدييات الأخرى ، تعبر الفئران أيضا عن α-Gal على البروتينات والدهون ولا تنتج IgE إلى α-Gal. ومع ذلك ، فإن الزرد (Danio rerio) هو نموذج مفيد للبحوث الطبية الحيوية المطبقة على الثدييات لأنه يشترك في العديد من أوجه التشابه التشريحية مع الثدييات ، ومثل البشر ، فهو غير قادر أيضا على تصنيع α-Gal. نظرا لأن α-Gal لا يتم إنتاجه بشكل طبيعي في الزرد ، فهو نموذج ميسور التكلفة وسهل التلاعب به ويسمح بحجم عينة كبير لدراسة تفاعلات الحساسية المرتبطة ب α-Gal.

في هذه الدراسة ، يستخدم الزرد ككائن نموذجي لتوصيف ووصف ردود الفعل التحسسية المحلية ، والأنماط السلوكية ، والآليات الجزيئية المرتبطة بالاستجابة للتحسس عن طريق الجلد لقراد اللعاب^26،27 واستهلاك لحوم الثدييات اللاحقة. لهذا الغرض ، تتعرض الأسماك لعاب القراد عن طريق الحقن داخل الأدمة ثم يتم تغذيتها بعلف الكلاب ، الذي يحتوي على منتجات مشتقة من لحوم الثدييات مناسبة للاستخدام الحيواني والتي تحتوي على^{α-Gal 27} ، ثم يتم تقييم ردود الفعل التحسسية المحتملة ذات الصلة. يمكن تطبيق هذه الطريقة على دراسة الجزيئات الحيوية الأخرى المتعلقة بعمليات الحساسية ، وخاصة تلك المتعلقة ب AGS.