1
کارشناس ارشد میکروبیولوژی، بخش ایمونولوژی، انستیتو پاستور ایران
2
استادیار بخش ایمونولوژی، انستیتو پاستور ایران
10.32592/JSMJ.23.3.189
چکیده
عفونت پوستی لیشمانیا یک مشکل بهداشت عمومی نادیده گرفته شده در کشورهای در حال توسعه از جمله ایران است که ناشی از جنسهای مختلف انگل گونه لیشمانیا بوده و باعث ناتوانی و عوارض در بیماران مبتلا به ضایعات فعال می شود.با توجه به اینکه انگل تک یاختهای لیشمانیا یک انگل درونسلولی است، ایمنی سلولی نقشی اساسی در کنترل عفونت دارد، ایمنی سلولی بلافاصله پس از عفونت ایجاد گردیده و سالها پس از بهبودی باقی میماند. مطالعات دهههای گذشته نقش مهم سلولهایCD4+ T و زیرگروههای T-helper آنها را در پاسخ ایمنی به عفونت لیشمانیا شناسایی کردهاند. یافتن آنتی ژنهایی که قادر به تولید پاسخهای ایمنی غالب Th1 شوند، نقش موثری در پیشگیری از عفونت درون سلولی لیشمانیوز می توانند داشته باشند. در این مقاله مروری، نقش محافظتی آنتیژن فسفو اینول پایرویت کاربوکسی کیناز یا به اختصار PEPCK، که در ادامه زندگی و تکثیر انگل لازم بوده ومیتوانددر توسعه راه های برتر پیشگیری وکنترل عفونت لیشمانیا استفاده شود، مورد بررسی قرار گرفته است. برآیند مطالعات اخیر که جزئیات آن شرح داده خواهد شد نشانگر اهمیت PEPCK به عنوان یک آنتی ژن ایمنی زا است که نقشی حیاتی در متابولیسم، گلوکونئوژنزو حفظ تولید انرژی لیشمانیا دارد. همچنین حذف این آنزیم منجر به تغییر فعالیت متابولیکی و کاهش حدت بیمارزایی انگل لیشمانیا میشود.در صورت تائید آزمایشهای تکمیلی، PEPCK را می توان به عنوان یک کاندید واکسن و همچنین یک هدف دارویی در درمان عفونت لیشمانیا در نظر گرفت.
Murray HW, Berman JD, Davies CR, Saravia NG. Advances in leishmaniasis. The Lancet. 2005 Oct 29;366(9496):1561-77. [1016/S0140-6736(05)67629-5] [PMID]
Khan SJ, Muneeb S. Cutaneous leishmaniasis in Pakistan. Dermatology Online Journal. 2005;11(1). [PMID]
Sabzevari S, Teshnizi SH, Shokri A, Bahrami F, Kouhestani F. Cutaneous leishmaniasis in Iran: a systematic review and meta-analysis. Microbial pathogenesis. 2021 Mar 1;152:104721. [1016/j.micpath.2020.104721] [PMID]
Basano SD, Camargo LM. American cutaneous leishmaniasis: history, epidemiology and prospects for control. Revista brasileira de epidemiologia. 2004;7:328-37.
Weigle K, Saravia NG. Natural history, clinical evolution, and the host-parasite interaction in New World cutaneous leishmaniasis. Clinics in dermatology. 1996 Sep 1;14(5):433-50. [1016/0738-081x(96)00036-3] [PMID]
Spotin A, Rouhani S, Parvizi P. The associations of Leishmania major and Leishmania tropica aspects by focusing their morphological and molecular features on clinical appearances in Khuzestan province, Iran. BioMed research international. 2014;2014(1):913510. [1155/2014/913510] [PMID]
Rassi Y, Sofizadeh A, Abai MR, Oshaghi MA, Rafizadeh S, Mohebail M, Mohtarami F, Salahi R. Molecular detection of Leishmania major in the vectors and reservoir hosts of cutaneous leishmaniasis in Kalaleh District, Golestan Province, Iran. Journal of Arthropod-Borne Diseases. 2008;2(2):21-7.
Fayaz S, Bahrami F, Parvizi P, Fard-Esfahani P, Ajdary S. An overview of the sand fly salivary proteins in vaccine development against leishmaniases. Iranian Journal of Microbiology. 2022 Dec;14(6):792. [18502/ijm.v14i6.11253] [PMID]
Anversa L, Tiburcio MG, Richini-Pereira VB, Ramirez LE. Human leishmaniasis in Brazil: A general review. Revista da Associação Médica Brasileira. 2018 Mar;64(3):281-9. [1590/1806-9282.64.03.281] [PMID]
Alimohmmadian MH, Ajdary S, Bahrami F. A Historic Review of the Role of CD4+ T-Cell Subsets in Development of the Immune Responses against Cutaneous and Visceral Leishmaniases. Iranian Biomedical Journal. 2022 Mar;26(2):99. [52547/ ibj.26.2.99] [PMID]
Basu A, Ramamoorthi G, Albert G, Gallen C, Beyer A, Snyder C, Koski G, Disis ML, Czerniecki BJ, Kodumudi K. Differentiation and regulation of TH cells: A balancing act for cancer immunotherapy. Frontiers in immunology. 2021 May 3;12: [10.3389/fimmu.2021.669474] [PMID]
Taslimi Y, Masoudzadeh N, Bahrami F, Rafati S. Cutaneous leishmaniasis: multiomics approaches to unravel the role of immune cells checkpoints. Expert Review of Proteomics. 2022 Mar 4;19(3):213-25. [1080/14789450.2022.2131545] [PMID]
Bahrami F, Masoudzadeh N, Van Veen S, Persson J, Lari A, Sarvnaz H, Taslimi Y, Östensson M, Andersson B, Sharifi I, Goyonlo VM. Blood transcriptional profiles distinguish different clinical stages of cutaneous leishmaniasis in humans. Molecular Immunology. 2022 Sep 1;149:165-73. [1016/j. molimm.2022.07.008] [PMID]
Bahrami F, Harandi AM, Rafati S. Biomarkers of cutaneous leishmaniasis. Frontiers in cellular and infection microbiology. 2018 Jun 26;8:222. [3389/fcimb.2018.00222] [PMID]
Méndez-Lucas A, Hyroššová P, Novellasdemunt L, Viñals F, Perales JC. Mitochondrial phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK-M) is a pro-survival, endoplasmic reticulum (ER) stress response gene involved in tumor cell adaptation to nutrient availability. Journal of Biological Chemistry. 2014 Aug 8;289 (32):22090-102. [1074/jbc.M114.566927] [PMID]
Méndez-Lucas A, Duarte JA, Sunny NE, Satapati S, He T, Fu X, Bermúdez J, Burgess SC, Perales JC. PEPCK-M expression in mouse liver potentiates, not replaces, PEPCK-C mediated gluconeogenesis. Journal of hepatology. 2013 Jul 1;59(1):105-13. [1016/j.jhep.2013.02.020] [PMID]
Elnagar A, El-Dawy K, El-Belbasi HI, Rehan IF, Embark H, Al-Amgad Z, Shanab O, Mickdam E, Batiha GE, Alamery S, Fouad SS. Ameliorative effect of oxytocin on FBN1 and PEPCK gene expression, and behavioral patterns in rats'''' obesity-induced diabetes. Frontiers in Public Health. 2022 Apr 7;10:777129. [3389/fpubh.2022.777129] [PMID]
Burgess SC, He T, Yan Z, Lindner J, Sherry AD, Malloy CR, Browning JD, Magnuson MA. Cytosolic phosphoenolpyruvate carboxykinase does not solely control the rate of hepatic gluconeogenesis in the intact mouse liver. Cell metabolism. 2007 Apr 4;5(4):313-20. [1016/j.cmet.2007.03.004] [PMID]
Tang X, Yan L, Li H, Du L, Shi Y, Huang F, Tang H. Increased expression of phosphoenolpyruvate carboxykinase cytoplasmic isoform by hepatitis B virus X protein affects hepatitis B virus replication. Journal of medical virology. 2019 Feb;91(2):258-64.. [1002/jmv.25300] [PMID]
Lamont BJ, Andrikopoulos S, Funkat A, Favaloro J, Ye JM, Kraegen EW, Howlett KF, Zajac JD, Proietto J. Peripheral insulin resistance develops in transgenic rats overexpressing phos-pho-enolpyruvate carboxykinase in the kidney. Diabetologia. 2003 Oct;46:1338-47. [1007/s00125-003-1180-y] [PMID]
Montal ED, Dewi R, Bhalla K, Ou L, Hwang BJ, Ropell AE, Gordon C, Liu WJ, DeBerardinis RJ, Sudderth J, Twaddel W. PEPCK coordinates the regulation of central carbon metabolism to promote cancer cell growth. Molecular cell. 2015 Nov 19;60(4):571-83. [1016/j.molcel.2015.09.025] [PMID]
Barazandeh AF, Mou Z, Ikeogu N, Mejia EM, Edechi CA, Zhang WW, Alizadeh J, Hatch GM, Ghavami S, Matlashewski G, Marshall AJ. The phosphoenolpyruvate carboxykinase is a key metabolic enzyme and critical virulence factor of leishmania major. The Journal of Immunology. 2021 Mar 1;206(5):1013-26. [4049/jimmunol.2000517] [PMID]
Saini S, Kumar Ghosh A, Singh R, Das S, Abhishek K, Kumar A, Verma S, Mandal A, Hasan Sardar A, Purkait B, Kumar A. Retracted: Glucose deprivation induced upregulation of phosphoenolpyruvate carboxykinase modulates virulence in L eishmania donovani. Molecular Microbiology. 2016 Dec;102 (6):1020-42. [1111/mmi.13534] [PMID]
Saunders EC, Ng WW, Chambers JM, Ng M, Naderer T, Krömer JO, Likić VA, McConville MJ. Isotopomer profiling of Leishmania mexicana promastigotes reveals important roles for succinate fermentation and aspartate uptake in tricarboxylic acid cycle (TCA) anaplerosis, glutamate synthesis, and growth. Journal of Biological Chemistry. 2011 Aug 5;286(31):27706-17. [10 74/jbc.M110.213553] [PMID]
Jin ES, Sherry AD, Malloy CR. Interaction between the pentose phosphate pathway and gluconeogenesis from glycerol in the liver. Journal of Biological Chemistry. 2014 Nov 21;289(47): 32593-603. [1074/jbc.M114.577692] [PMID]
Rodriguez-Contreras D, Hamilton N. Gluconeogenesis in Leishmania mexicana: contribution of glycerol kinase, phosphoenolpyruvate carboxykinase, and pyruvate phosphate dikinase. Journal of Biological Chemistry. 2014;289(47):32989-3000. [1074/jbc.M114.569434] [PMID]
Mou Z, Li J, Boussoffara T, Kishi H, Hamana H, Ezzati P, et al. Identification of broadly conserved cross-species protective Leishmania antigen and its responding CD4+ T cells. Science translational medicine. 2015;7(310):310ra167-310ra167. [ 1126/scitranslmed.aac5477] [PMID]
Louis L, Clark M, Wise MC, Glennie N, Wong A, Broderick K, et al. Intradermal Synthetic DNA Vaccination Generates Leishmania-Specific T Cells in the Skin and Protection against Leishmania major. Infect Immun. 2019 Aug;87(8). PubMed PMID: 31182618. [1128/IAI.00227-19] [PMID]
Barazandeh AF, Mou Z, Ikeogu N, Mejia EM, Edechi CA, Zhang WW, et al. The Phosphoenolpyruvate Carboxykinase Is a Key Metabolic Enzyme and Critical Virulence Factor of Leishmania major. J Immunol. 2021 Mar 1;206(5):1013-26. [4049/ jimmunol.2000517] [PMID]
