کایمریسم
کایمرا به ارگانیسمی گفته می شود که سلول های آن از دو یا چند زیگوت مشتق شده اند اما در حالت موزاییک رده های سلولی مختلف از یک زیگوت منفرد به وجود آمده اند. افرادی که عضو پیوندی دریافت می کنند نوعی کایمرای مصنوعی به شمار می روند. به طور کلی، در علم پزشکی به ویژه در زمینه پیوند عضو اصطلاح کایمرا به انجام عمل پیوند اندام یا سلول های یک فرد به فرد دیگر گفته می شود. در این حالت فرد دارای دو نوع DNA یا ژنوم متفاوت در بدن خود (کایمریسم) می باشد. این انتقال سلولی، ترکیب سلول ها در فرد گیرنده را تغییر خواهد داد و ممکن است باعث القای سندرمی به نام بیماری پیوند در مقابل میزبان ((graft versus host disease یا به اختصار GVSD شود.
پیوند سلول های بنیادی خونساز (Hematopoietic stem cell transplantation) یا به اختصار HCT، یک گزینه درمانی در انواع اختلالات غیر بدخیم ارثی و اکتسابی (NMD) به شمار می رود که در گروه های سنی مختلف وجود دارد و با سرعت های متغیر پیشرفت می کند. هدف کلی HCT اصلاح اساس پاتولوژیک اختلال هماتولوژیک، ایمونولوژیک یا آنزیمی است که عامل بروز بیماری زمینه ای هستند. پایداری یا برگشت علائم بیماری به کفایت و پایداری طولانی مدت پیوند سلول های اهدا شده بستگی دارد. عوامل مختلفی در زمینه پایداری و موفقیت پیوند تاثیر گذار هستند که یکی از آنها کایمریسم می باشد.
کایمریسم باید در فواصل منظم پس از HCT کنترل شود. اگرچه مدت زمان مانیتورینگ متغیر می باشد، اما توصیه می گردد که کیمریسم حداقل به مدت 5 سال پس از HCT بررسی و ارزیابی شود. در اغلب موارد نرخ انجام مانیتورینگ در سال اول پس از HCT بیشتر است. در صورتی که در نتایج آزمایشات فرد دریافت کننده پیوند، کایمریزم ناپایدار یا مختلط مشاهده گردد فواصل بین آزمایش ها باید کوتاه تر بوده تا مشکلاتی مانند سرکوب سیستم ایمنی سریعا تشخیص داده شوند. تجزیه و تحلیل کایمریسم باید با ارزیابی های خاص بیماری مانند آنالیز هموگلوبین در هموگلوبینوپاتی ها، شمارش خون در اختلالات نارسایی مغز استخوان، بهبود ایمنی در اختلالات نقص ایمنی و سطح آنزیم در اختلالات متابولیک همراه باشد.
انواع کایمریسم
کایمریسم زمانی در انسان می تواند رخ دهد که مادر جنین دو قلو باردار باشد، در صورتی که یک جنین بمیرد احتمالا جنین دیگر سلول های جنین دیگر را جذب کند. به طور کلی کایمراهای طبیعی به سه گروه مختلف طبقه بندی می شوند که عبارتند از:
- میکروکایمرا هایی (Microchimeras) که از طریق عبور سلول های جنینی-مادری از جفت به وجود می آیند. نتایج مطالعات مختلف نشان می دهند که سلول های جنینی قادرند از سد جفت عبور می کنند. البته ابن عبور سلول ها از جفت دو طرفه می باشد و سلول های مادری نیز در می توانند در جنین مشاهده شوند. این واقعیت باعث ایجاد تست NIPT (non-invasive prenatal test) یا آزمایش غیرتهاجمی پیش از تولد شد. سلول های جنینی نه تنها در دوران بارداری بلکه تا 30 سال پس از آن نیز در مادر باقی مانده و میکروکایمریسم را ایجاد کنند.
امروزه مشخص شده است که کایمریسم می تواند پیامدهای مختلفی برای سلامت مادر به همراه داشته باشد. در برخی موارد وجود سلول های جنینی در مادر با بروز بیماری های خود ایمنی و ابتلا به برخی سرطان ها مرتبط می باشد.
- کایمراهای فیوژن (Fusion Chimeras) که به وسیله هم جوشی دو عدد زیگوت ایجاد می شوند. در این حالت دو تخمک که توسط دو عدد اسپرم بارور شده اند، ترکیب شده و یه فرد تتراگامت را ایجاد می کنند. این مورد اغلب در جنین های دو قلویی که یکی از آنها از بین رفته مشاهده می شود. در بدن این جنین دو نوع DNA مشاهده می گردد. از علائم کایمریسم فیوژن می توان تفاوت در رنگ چشم و اندام تناسلی خارجی مبهم که نشانه ای از هرمافرودیت است اشاره نمود.
- کایمراهای دوقلو (Twin Chimeras) یا کایمراهای خونی که راه انتقال سلول، بین دوقلوهای دی زیگوتی از fused placentas ایجاد شده اند. در این حالت دو زیگوت با یکدیگر fusion نخواهند شد، بلکه سلول ها و مواد ژنتیکی خود را در طول تکامل مبادله خواهند کرد. متداول ترین نوع کایمر دوقلو، کایمریسم خونی است که از طریق anastomoses خونی بین جفت های دو قلوهای دی زیگوتی رخ می دهد. این امر امکان انتقال سلول های بنیادی بین جنین های در حال رشد را فراهم می کند.
علت ایجاد کایمریسم
کایمریسم می تواند به دلایل مختلفی در افراد رخ دهد که یکی از علل آن مرتبط با بارداری و علت دیگر آن پیوند مغز استخوان، دریافت عضو پیوندی و انتقال خون می باشد. در حالتی که کایمریسم در دوران بارداری رخ می دهد می تواند منجر به کایمریسم زن باردار یا جنین گردد. کیمریسم زن باردار شامل حاملگی کامل، سقط جنین و سقط القا شده است. اما کایمریسم جنین شامل انتقال سلول مادر به جنین، انتقال سلول از یکی از دو قلوها به دیگری یا جذب سلول های یکی از جنین های مرده به دیگر جنین زنده مانده در دوقلو ها است.
یکی از اتفاقات طبیعی در دوران بارداری، کایمریسم سلولی جنین است که به علت نفوذ پذیر بودن موضعی جفت رخ می دهد. این اتفاق در اکثر زنان در طول دوره بارداری رخ می دهد به همین دلیل برای بررسی سلامت جنین از تست NIPT استفاده می شود. اساس این روش بررسی سلول های جنینی و DNA ها از طریق نمونه برداری از خون مادر می باشد. سلول های جنینی کایمریک ممکن است به عنوان سلول های پیش ساز خونساز (سلول های CD34+)، سلول های تروفوبلاست، گلبول های قرمز هسته دار، لنفوسیت های T و سایر لکوسیت ها ظاهر شوند.
اگرچه اکثر سلول های جنینی توسط سیستم ایمنی از گردش خون مادر خارج می شوند، اما نتایج مطالعات متعددی وجود سلول های کایمریک را در خون محیطی و بافت های زنان سالم مدت ها پس از بارداری گزارش کرده‌اند. ظاهرا برخی از سلول های جنینی از حذف توسط سیستم ایمنی فرار کرده و سال ها پس از زایمان در گردش خون مادری زنان سالم زنده می‌مانند. این امر ممکن است به عنوان یک پدیده فیزیولوژیکی در نظر گرفته شود. با این حال، اخیراً گزارش هایی مبنی بر وجود کایمریسم به عنوان علت بیماری های ناشی از سیستم ایمنی ارائه شده است.
لوپوس اریتماتوز سیستمیک (Systemic lupus erythematosus) یا به اختصار SLE یک بیماری با واسطه ایمنی است که عمدتا در زنان در طول سال های باروری رخ می دهد. بروز اتو آنتی بادی های (autoantibodies) واکنش پذیر به چندین جزء سلولی مختص SLE می باشد اما علت آن هنوز ناشناخته است. اخیراً، نشان داده شده که سلول های کایمریک در کلیه های زنان مبتلا به نفریت لوپوس دو برابر بیشتر از کلیه های طبیعی است.
از سوی دیگر، یکی از دلایل کایمریسم در افراد دریافت عضو پیوندی، انتقال خون یا پیوند مغز استخوان است که امروزه به صورت متداول در درمان بیماری ها مورد استفاده قرار می گیرند. زمانی که فرد یک اندام یا سلول هایی را از فرد دهنده با DNA متفاوت دریافت می کند، در بدن فرد گیرنده دو رده سلولی با ژنوم متفاوت مشاده می شود.
روش های تشخیص کایمریسم
در حال حاضر، از روش های مختلفی جهت بررسی کایمریسم استفاده می شود که شامل روش مبتنی بر PCR از جمله کاریوتایپ، FISH و Multiplex Fluorescent PCR است. تست کاریوتایپ یکی از روش های متداول در زمینه پیوند مغز استخوان است که اغلب در مورد پیوند در بین دهنده و گیرنده غیر هم جنس مورد استفاده قرار می گیرد. در زمان بررسی وضعیت کیمریسم پس از پیوند مارکر های STR (Short Tandem Repeat) و همچنین VNTR (Variable Number of Tandem Repeats) مورد ارزیابی قرار می گیرند.
STRs یا میکروساتلایت ها، به توالی های 3 تا 7 نوکلئوتیدی گفته می شود که در ژنوم تکرار شده اند. از متداول ترین مارکر ها که در مقالات و تحقیقات مختلف به آنها اشاره شده است می توان به مواردی از جمله مارکر آمیلوژنین، D7S820، VWA، CSF1PO، TPOX، D13S317، TH01، D16S539 و D4S366 اشاره کرد. تکنیک FISH (Fluorescence in situ hybridization)، یک روش سیتوژنتیک مولکولی است که در آن از پروب های نشاندار شده با فلورسنت استفاده می شود که مکمل انواع مارکرهای STR طراحی می شوند. در حال حاضر، تکنیک FISH به عنوان یک روش سرع و با دقت بالا و مکمل برای تجزیه و تحلیل کاریوتیپ مرسوم انجام می گردد.
تکنیک Multiplex Fluorescent PCR از دیگر روش های رایج در بررسی کایمریسم است که در آن با استفاده از پرایمر ها و پروب های نشان دار، STR های مختلف با روش PCR تکثیر می شوند. سپس در مرحله بعد، نمونه های تکثیر شده با کمک روش الکتروفورز کاپیلاری (capillary electrophoresis) از هم تفکیک خواهند شد. از مزایایی این روش می توان به دقت بالا، تکثیر همزمان STR های مختلف و کاهش زمان انجام واکنش اشاره کرد.
