فعالیت آنزیم آرژیناز و نقش آن در بیماریزایی انگل‌های لیشمانیا

لیشمانیوز، یک بیماری انگلی گرمسیری است که امروزه به یک چالش بزرگ در بسیاری از کشورهای دنیا تبدیل شده است. تاکنون واکسن یا داروی موثری برای ریشه‌کنی این بیماری پیدا نشده است، از سوی دیگر ظهور مقاومت دارویی، این بیماری را به یک نگرانی جهانی تبدیل کرده است. از این رو توجه بیشتر به چرخه‌های فیزیکوشیمایی انگل لیشمانیا و شناسایی مسیرهای بیوشیمایی آن از اهمیت بسزایی برخوردار است. یکی از حیاتی‌ترین این مسیرها چرخه آرژیناز و نیتریک اکساید میزبان و انگل لیشمانیا است. آنزیم آرژیناز با استفاده از اسید امینه آرژینین نقش مهمی در مسیرهای متابولیکی به ویژه تولید اورنیتین دارد که منجر به تولید پلی‌آمین‌ها شده و در فعالیت‌های مهم سلولی از جمله تکثیر و بقاء سلولی دخالت دارند. از سوی دیگر آرژینین می‌تواند به عنوان سوبسترا برای آنزیم نیتریک اکساید سنتاز عمل‌کند که منجر به تولید نیتریک اکساید شده و در نتیجه باعث فعال شدن سیستم ایمنی سلولی و از بین رفتن ارگانیسم‌های داخل سلولی می‌شود. فعالیت بالای آنزیم آرژیناز باعث کاهش انگل در داخل سلول میزبان شده و از آنجایی که سلول‌های لنفوسیت برای فعالیت خود به اسید امینه الآرژینین احتیاج دارند، کمبود آن باعث اختلال در پاسخ‌های سلول‌های لنفوسیتی می‌شود. همچنین آرژیناز انگل به تنهایی می‌تواند سرنوشت انگل لیشمانیا را در داخل سلول میزبان تعیین کند. هدف از این مطالعه، مرور جامع بر مطالعات انجام شده بر روی مسیر آرژیناز انگل و میزبان و بررسی تاثیر آن بر سیستم ایمنی و بیماریزایی انگل لیشمانیا می‌باشد.

Arginase Activity and Its Effects on Pathogenesis of Leishmania

Leishmaniasis is a tropical parasitic disease that has become a major health challenge in many countries of the world. Not only has not been found any effective vaccine or treatment for the disease eradication, but also the advent of drug resistance is also increasing. Therefore, it is vital to take a precise attention to the physiochemical cycles of the Leishmania parasite and to identify its biochemical pathways. One of the most important biochemical pathways of host and parasite is the arginase and nitric oxide cycles. By using Larginine, arginase plays an important role in the metabolic pathways, particularly in ornithine production, polyamines biosynthesis and cellular activities, including proliferation and cell survival. Furthermore, Larginine, can act as a substrate for inducible nitric oxide synthase (iNOS), which leads to the synthesis of nitric oxide (NO), thereby activating the cellular immune system and clearing intracellular parasites. High Arginase activity reduces the parasite load inside the host cell, and since lymphocytes need Larginine for their activity, its deficiency impairs the response of host immune cells. Also, parasites arginase alone can determine the fate of Leishmania parasite within the host cell. The aim of this study was to provide a comprehensive overview of various studies on the arginase activity of both parasite and host and its direct impacts on the immune system and pathogenicity of the Leishmania parasite.