ภูมิคุ้มกันวิทยาและวิวัฒนาการของโรคติดเชื้อ
Steven A. Frank
สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยพรินซ์ตัน: 2002 352 หน้า 75 ดอลลาร์, 52 ปอนด์ (hbk); 24.95 ปอนด์, 17.95 ปอนด์ (pbk)
ชาร์ลส์20รับ100 ดาร์วินเป็นผู้สังเกตว่า: “ไม่ใช่สายพันธุ์ที่แข็งแรงที่สุดที่อยู่รอด หรือฉลาดที่สุด แต่เป็นคนที่ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงได้ดีที่สุด” ในโลกที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาของระบบภูมิคุ้มกัน ไม่ว่าขนาดหรือความซับซ้อนของปรสิตจะไม่นับ แต่ความสามารถในการปรับตัว
ในวิทยาภูมิคุ้มกันวิทยาและวิวัฒนาการของโรคติดเชื้อแนวทางสหสาขาวิชาชีพของแฟรงก์เกี่ยวกับพลวัตของการติดเชื้อได้นำระบบนิเวศน์ของประชากร ภูมิคุ้มกันวิทยา และวิวัฒนาการมาไว้ด้วยกัน เขาเชื่อมโยงการเปลี่ยนแปลงทางวิวัฒนาการของปรสิตกับรายละเอียดระดับโมเลกุลของการจดจำภูมิคุ้มกันและการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของประชากรโฮสต์ ผู้มาใหม่จะได้รับคำแนะนำที่ครอบคลุมเกี่ยวกับคำถามพื้นฐานของภูมิคุ้มกันวิทยา รวมถึงการสังเคราะห์ที่ตัดผ่านสาขาวิชาชีววิทยาขนาดใหญ่ ผู้เชี่ยวชาญจะพบการอภิปรายโดยละเอียดเกี่ยวกับสารติดเชื้อเฉพาะจากมุมมองที่เป็นต้นฉบับ วิวัฒนาการ และแรงบันดาลใจสำหรับการวิจัยในอนาคต
โครงสร้างของหนังสือแสดงให้เห็นว่าต้องมีการบูรณาการวิชาที่แตกต่างกันอย่างไรเพื่อให้เข้าใจถึงความผันแปรของปรสิตอย่างครอบคลุม ประการแรก เป็นการแนะนำทั่วไปเกี่ยวกับภูมิคุ้มกันของสัตว์มีกระดูกสันหลังและการแปรผันของแอนติเจน มีการอภิปรายเกี่ยวกับกระบวนการระดับโมเลกุลของการจดจำภูมิคุ้มกันและการหลบหนีของปรสิต แฟรงค์จึงมุ่งเน้นไปที่พลวัตของการติดเชื้อเพียงครั้งเดียว และตรวจสอบความผันแปรทางพันธุกรรมภายในประชากรของโฮสต์และปรสิต ในที่สุด เขาได้กล่าวถึงวิธีการศึกษาพลวัตเชิงวิวัฒนาการของการแปรผันของแอนติเจน ในขณะที่หนังสือดำเนินไป ประเด็นที่ซับซ้อนของการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการนั้นสัมพันธ์กับคุณสมบัติเชิงโครงสร้างและชีวเคมีของการรู้จำระดับโมเลกุลที่นำมาใช้ก่อนหน้านี้ในหนังสือ
การแปรผันของแอนติเจนมีประโยชน์ต่อปรสิตโดยปล่อยให้ระยะเวลาในการติดเชื้อภายในโฮสต์แต่ละคนนานขึ้น และอำนวยความสะดวกในการติดเชื้อซ้ำของโฮสต์ที่มีหน่วยความจำภูมิคุ้มกัน นอกจากนี้ยังเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของปรสิตภายในบุคคลที่ติดเชื้อและด้วยเหตุนี้จึงช่วยเพิ่มการติดเชื้อ ไวรัสโรคภูมิคุ้มกันบกพร่องของมนุษย์ (HIV) ถูกกล่าวถึงเป็นตัวอย่างหลักของปรสิตที่วิวัฒนาการภายในโฮสต์เดียว การแปรผันของแอนติเจนของเอชไอวีนำไปสู่การหลบหนีจากทีเซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์และการทำให้แอนติบอดีเป็นกลาง ช่วยเพิ่มปริมาณไวรัสและเร่งการทำลายเซลล์ CD4 มีความสมดุลระหว่างพลังอำนาจสูงระหว่างเอชไอวีและระบบภูมิคุ้มกัน ซึ่งค่อยๆ เปลี่ยนแปลงไปอันเป็นผลมาจากวิวัฒนาการของไวรัสเพื่อให้ไวรัสหลุดพ้นจากการรับรู้ภูมิคุ้มกันและเพื่อขยายพันธุ์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในเซลล์ต่างๆ ที่หลากหลายขึ้น ดังนั้น,
ปรสิตโดยทั่วไปได้ค้นพบกระบวนการที่หลากหลายอันน่าทึ่งซึ่งพวกมันสามารถหลบหนีการจดจำภูมิคุ้มกันได้ กลไกการทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแอนติเจนรวมถึงการกลายพันธุ์ที่เส้นพื้นฐานในระหว่างการจำลองแบบ ไฮเปอร์มิวเทชันของตำแหน่งแอนติเจน และการสลับระหว่างแวเรียนต์ที่เก็บถาวร การวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงของการติดเชื้อภายในโฮสต์แต่ละรายรวมถึงไวรัสตับอักเสบซี (HCV), ไวรัสมะเร็งเม็ดเลือดขาวชนิดทีเซลล์ของมนุษย์ (HTLV) และเชื้อมาลาเรียปรสิตPlasmodium falciparum
แฟรงค์ตรวจสอบความแปรปรวน
ของปรสิตและโฮสต์จากประชากรทั้งหมด พูดคุยถึงความแตกต่างทางพันธุกรรมระหว่างโฮสต์ในการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันและโปรไฟล์หน่วยความจำภูมิคุ้มกัน ภาพรวมของวิธีการศึกษาการเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการนั้นยอดเยี่ยมมาก การจำแนกประเภททางภูมิคุ้มกันและสายวิวัฒนาการของไวรัสเป็นหลักฐานสำหรับการเลือกในข้อมูลทางพันธุกรรมของไวรัสไข้หวัดใหญ่ A และเอชไอวี มีการกล่าวถึงวิวัฒนาการการทดลองของไวรัสโรคปากและเท้าเปื่อย เช่นเดียวกับการเลือกหลีกออกจากทีเซลล์ที่เป็นพิษต่อเซลล์
หนังสือเล่มนี้พิจารณาประวัติศาสตร์ธรรมชาติของการแปรผันของแอนติเจนในระดับโมเลกุล ประชากร และวิวัฒนาการ ด้วยวิธีการใหม่ในการรวมปัจจัยทั้งหมดที่ส่งผลต่อความแปรผันของแอนติเจนในชีววิทยาของเชื้อก่อโรค มันให้ข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการของโรคติดเชื้อ เป็นแหล่งความคิดที่หลากหลายสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานด้านภูมิคุ้มกันวิทยาและชีววิทยาระดับโมเลกุลตลอดจนวิวัฒนาการ แฟรงค์กำหนดปัญหาสำคัญสำหรับการศึกษารูปแบบปรสิตในอนาคตและหลบหนีจากการจดจำโฮสต์ ตัวอย่างเช่น เขาแนะนำให้ศึกษาความสัมพันธ์เชิงทดลองระหว่างความยาวของการติดเชื้อ ความอุดมสมบูรณ์ของปรสิต และความสำเร็จในการแพร่เชื้อ เพื่อเรียนรู้ว่าการคัดเลือกสร้างรูปแบบการแปรผันของแอนติเจนภายในโฮสต์อย่างไร
เพื่อตรวจสอบว่าการเลือกแอนติเจนสร้างรูปร่างสายวิวัฒนาการหรือไม่ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์สามารถชี้แจงความสัมพันธ์ระหว่างการจำแนกประเภทแอนติเจนและสายวิวัฒนาการ การเปรียบเทียบปรสิตในโฮสต์ที่แตกต่างกันหรือที่ตั้งทางภูมิศาสตร์สามารถเปิดเผยผลกระทบของความหลากหลายของ MHC ต่อการแปรผันของแอนติเจน
หนังสือเล่มนี้นำเสนอประเด็นที่ว่าภูมิคุ้มกันวิทยาในวันพรุ่งนี้จะได้รับประโยชน์อย่างมากจากการติดต่อกับเทคนิคโครงสร้าง จีโนม วิวัฒนาการ และคณิตศาสตร์ สถาบันการศึกษาและหน่วยงานให้ทุนทั่วโลกได้เริ่มทำนายอนาคตของสหสาขาวิชาชีพสำหรับชีววิทยาทั้งหมด อ่านหนังสือเล่มนี้และ 90% ของทุนสหสาขาวิชาชีพของคุณในหัวข้อใด ๆ ของโรคติดเชื้อเขียนไว้แล้ว20รับ100
