استخراج پادتن زنده از دندان‌های ۸۰۰ ساله

طبق مطالعه‌ای که توسط دانشگاه ناتینگهام انجام شده است، دندان‌ها می‌توانند آنتی‌بادی‌ها یا پادتن‌ها را برای قرن‌ها حفظ کنند و به طور بالقوه امکان مطالعه بیماری‌های تاریخی انسان را فراهم کنند.

پژوهشگران می‌گویند، آنتی‌بادی‌های کاربردی دندان‌های ۸۰۰ ساله هنوز هم پروتئین‌های ویروسی را نشان می‌دهند.

این مطالعه نشان داده است که دندانها می‌توانند توانایی حفظ آنتی‌بادی‌ها را برای چندین قرن داشته باشند. این می‌تواند منبع ارزشمندی برای کاوش در تاریخچه بیماری‌های عفونی در انسان در اختیار دانشمندان قرار دهد.

آنتی‌بادی‌ها(پادتن‌ها) پروتئین‌هایی هستند که سیستم ایمنی در پاسخ به عوامل بیماری‌زا مانند ویروس‌ها و باکتری‌ها تولید می‌کند. این پروتئین‌ها برای شناسایی این میکروب‌های مضر عمل می‌کنند و سیستم ایمنی را قادر می‌سازند تا آنها را هدف قرار دهد و از بدن حذف کند.

به بیان دقیق‌تر، پادتن نوعی پروتئین است که در دستگاه ایمنی بدن در پاسخ به حضور آنتی‌ژنی خاص تولید می‌شود و در خون به گردش درمی‌آید یا در محل تولید باقی می‌ماند تا به آنتی‌ژن (معمولاً اجسام بیگانه همچون باکتری و ویروس ولی گاه حتی بافت طبیعی بدن یا یک ماده غذایی است) حمله‌ور شود و آن را بی‌زیان کند.

هر پادتن یک آنتی‌ژن ویژه را هدف خود تشخیص می‌دهد. پادتن‌ها از پلاسموسیت‌ها ترشح می‌شوند. آنها پس از برخورد لنفوسیت B با آنتی‌ژن خاص خود، تقسیم شده و سلول B خاطره و پلاسموسیت به وجود می‌آورند. سلول‌های خاطره همواره در کمین هستند تا در صورت برخورد مجدد با همان آنتی‌ژن با سرعت بیشتری تقسیم شوند. پلاسموسیت‌ها گیرنده آنتی‌ژنی ندارند و وظیفه آنها تولید پادتن است و دارای شبکه آندوپلاسمی زبر و جسم گلژی گسترده هستند.

پادتن‌ها به صورت فعال، تولید و به خون ریخته می‌شوند. پادتن در خون محلول است، به همین خاطر به این ایمنی هومورال(مایعات بدن شامل خون لنف و مایع میان بافتی) گفته می‌شود. پادتن‌ها گیرنده آنتی‌ژنی مشابه لنفوسیت B و B خاطره دارند که مکمل آنتی‌ژن است. پادتن، آنتی‌ژن را از بین نمی‌برد. بلکه آن را خنثی می‌کند. در ساده‌ترین روش به آنتی‌ژن می‌چسبد و مانع از اتصالش به سلول میزبان می‌شود.

پادتن‌ها در ایجاد آسم و آلرژی و خود ایمنی نقش دارند. یعنی تولید نابه‌جا و نامناسب آن‌ها باعث ایجاد این بیماری‌ها می‌شود. البته این گفته نباید به اشتباه برداشت شود. اگر پادتن‌ها نباشند، بسیاری از بیماری‌ها انسان را از پا درمی‌آورند. پادتن در مبارزه با سلول‌های سرطانی و پیوندی نقش کمتری دارد.

اکنون در این مقاله جدید مشاهده شده است که آنتی‌بادی‌های استخراج شده از دندان‌های یک انسان قرون وسطایی ۸۰۰ ساله پایدار مانده‌اند و هنوز قادر به تشخیص پروتئین‌های ویروسی هستند.

این مطالعه که توسط پروفسور رابرت لیفیلد(Robert Layfield) و تکنسین تحقیقاتی بری شاو(Barry Shaw) از دانشکده علوم زیستی دانشگاه ناتینگهام با همکاری پروفسور انیسور رحمان(Anisur Rahman) و دکتر توماس مک‌دانل(Thomas McDonnell) از گروه پزشکی کالج دانشگاهی لندن انجام شد، مطالعات پروتئین‌های باستانی را که به آنها palaeoproteomics گفته می‌شود، گسترش می‌دهد. این مطالعات به طور بالقوه به متخصصان اجازه می‌دهند تا چگونگی ایجاد واکنش‌های آنتی‌بادی انسانی در طول تاریخ را تجزیه و تحلیل کنند.

Palaeoproteomics می‌تواند با پروتئین‌های باستانی که پس از حفظ مینای دندان ۱.۷ میلیون ساله از یک کرگدن باستانی و پوسته تخم شترمرغ با بیش از ۶.۵ میلیون سال قدمت با موفقیت بازیابی و شناسایی شده‌اند، پنجره‌ای به اعماق زمان باز کند.

پژوهشگران در این مطالعه جدید، شواهد اولیه‌ای را نیز یافتند که نشان می‌دهد مانند دندان‌های انسان قرون وسطایی به نظر می‌رسد که استخوان‌های ماموتی با قدمت نزدیک به ۴۰ هزار سال، آنتی‌بادی‌های پایدار را حفظ کرده‌اند.

این علم قبلاً توسط گروه پژوهشی دانشگاه ناتینگهام برای تجزیه و تحلیل سایر پروتئین‌های مرتبط با بیماری که از استخوان‌ها و دندان‌های انسان‌های باستانی بازیابی شده‌اند، به کار گرفته شده است تا امکان شناسایی شکل باستانی غیرمعمول بیماری پاژه استخوان را فراهم کند.

بیماری پاژه استخوان دومین بیماری شایع استخوانی پس از پوکی استخوان است. مشکل اصلی در بیماری پاژه افزایش فعالیت استخوان‌شکنی است. در این حالت، سلول‌های استخوان‌شکن بیشتر، بزرگتر و فعال‌تر هستند. استخوان جدید با کیفیت پایین ساخته می‌شود. اکثر بیماران بدون علامت هستند ولی برخی بیماران درد استخوانی، بدشکلی استخوانی، شکستگی، آرتریت، سردرد، نارسایی قلبی و برخی علائم دیگر دارند.

پروفسور لیفیلد توضیح می‌دهد: در علم اکتشاف، ما انتظار چیزهای غیرمنتظره را داریم، اما درک این موضوع که آنتی‌بادی‌های سالم و کاربردی را می‌توان از بقایای اسکلتی در پرونده‌های باستان‌شناسی استخراج کرد، بسیار شگفت‌انگیز بود. برخی از پروتئین‌های باستانی پیش از این ثابت و پایدار بوده‌اند، اما این پروتئین‌ها معمولاً پروتئین‌های ساختاری مانند کلاژن و کراتین هستند که بسیار بی‌اثر هستند.

پروفسور رحمان نیز گفت: آنتی‌بادی‌ها متفاوت هستند، زیرا ما می‌توانیم آزمایش کنیم که آیا آنها هنوز هم می‌توانند کار خود را در تشخیص ویروس‌ها یا باکتریها حتی پس از صدها سال انجام دهند یا خیر. در این مورد، متوجه شدیم که آنتی بادی‌های دندان‌های قرون وسطایی قادر به شناسایی ویروس اپشتین-بار(Epstein-Barr) بودند که باعث تب غده‌دار می‌شود.

ویروس اپشتین–بار(EBV) عامل بیماری مونونوکلئوز عفونی از گروه هرپس ویریده‌ها است. این ویروس با برخی از انواع سرطان مانند لنفوم هوچکین، لنفوم بورکیت و بیماری‌هایی مانند ایدز و ام‌اس در ارتباط است.

تب غده‌دار یا مونونوکلئوز عفونی نیز یک بیماری عفونی است که توسط ویروس اپشتین–بار ایجاد می‌شود.

پروفسور رحمان در پایان گفت: در آینده می‌توان به نحوه واکنش آنتی‌بادی‌های نمونه‌های باستانی به بیماری‌های موجود در آن دوره‌ها، مانند طاعون سیاه یا مرگ سیاه نگاه کرد.

طاعون سیاه یا مرگ سیاه یک دنیاگیری طاعون به عنوان ویرانگرترین بیماری همه‌گیر تاریخ بود که در دوره اوج خود میان سال‌های ۱۳۴۷ تا ۱۳۵۳ میلادی اروپا را درنوردید. این نخستین همه‌گیری بزرگ در اروپا و دومین آن در جهان بود.

مرگ سیاه تنها همه‌گیری بود که به ‌طور دقیق توسط تاریخ‌دانان توصیف شده ‌است. شمار مرگ ‌و میر این بیماری در این دوره کاملاً مشخص نیست، اما برآورد آن حدود ۳۰ تا ۶۰ درصد جمعیت اوراسیا یعنی نزدیک به ۷۵ تا ۲۰۰ میلیون نفر طی این چند سال است. با این حال منابع تاریخی بسیاری درباره همه‌گیری طاعون سیاه در آسیا وجود ندارد. تخمین زده می‌شود که یک‌سوم جمعیت ایران در آن زمان کشته شدند.