สาเหตุของแอนติบอดี DNA ที่มีเกลียวเดี่ยวสูง

การมีแอนติบอดีสายเดี่ยวจำนวนมากที่จับกับ DNA มักเป็นผลมาจากปฏิกิริยาภูมิต้านตนเองหรือการติดเชื้อไวรัส ภูมิต้านทานผิดปกติอธิบายสถานการณ์ที่เซลล์ที่แข็งแรงของร่างกายถูกระบบภูมิคุ้มกันของร่างกายโจมตี มีโรคภูมิต้านตนเองมากกว่า 80 ชนิดในมนุษย์ แต่ไม่ทราบสาเหตุที่ทำให้เกิดโรคนี้ อย่างไรก็ตาม อาจมีปัจจัยทางพันธุกรรมเนื่องจากโรคภูมิต้านตนเองมักเกิดขึ้นภายในครอบครัว

แอนติบอดีผลิตโดยเซลล์ภูมิคุ้มกันที่เรียกว่าบีลิมโฟไซต์ (เซลล์บี) แอนติบอดีเป็นโปรตีนที่จดจำและเกาะติดกับอนุภาคแปลกปลอม แอนติบอดีทำหน้าที่หลายอย่าง รวมถึงการดักจับและชั่งน้ำหนักอนุภาคแปลกปลอม และผูกมัดกับผู้บุกรุกจากต่างประเทศ เพื่อให้เซลล์ภูมิคุ้มกันอื่นๆ รู้ว่าใครเป็นผู้บุกรุก แอนติบอดีแต่ละชนิดจะรับรู้เฉพาะอนุภาคแปลกปลอมชนิดหนึ่งเท่านั้น ไม่ว่าจะเป็นโมเลกุลโปรตีน โมเลกุลน้ำตาล โมเลกุลไขมัน หรือโมเลกุลดีเอ็นเอ ในโรคภูมิต้านตนเอง เซลล์ที่แข็งแรงของบุคคลจะถูกโจมตี และ DNA ภายในเซลล์เหล่านั้นจะถูกปล่อยออกมา บีเซลล์พบ DNA นี้และคิดว่ามันเป็นของผู้บุกรุกจากต่างประเทศ จากนั้นเซลล์ B จะผลิตแอนติบอดีที่เกาะกับ DNA นี้ โดยปกติไม่ควรเกิดขึ้น ดังนั้นการมีแอนติบอดีในระดับสูงต่อ DNA สายเดี่ยวอาจบ่งบอกถึงโรคภูมิต้านตนเอง

โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง (MS) เป็นโรคทางระบบประสาทที่พบได้บ่อยที่สุดในผู้ใหญ่วัยหนุ่มสาว ส่งผลให้เกิดการโจมตีเซลล์ประสาทในสมองและไขสันหลังโดยเซลล์ภูมิคุ้มกันของร่างกาย กลุ่มเซลล์ภูมิคุ้มกันประเภทต่างๆ รวมทั้งเซลล์ B สามารถพบเห็นได้รอบๆ แผ่นโลหะ ซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดการโจมตีในสมองและไขสันหลัง แอนติบอดีต่อต้าน DNA ส่งผลต่อเซลล์ปกติใน MS อย่างไร เซลล์ปกติเก็บ DNA ไว้ในนิวเคลียส ซึ่งอยู่ลึกเข้าไปในเซลล์ แอนติบอดีไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มชั้นนอกของเซลล์ได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถจับกับ DNA ที่อยู่ภายในนิวเคลียสได้ อย่างไรก็ตาม เซลล์มี DNA บางส่วนที่ติดอยู่กับผิวด้านนอกในรูปแบบของสิ่งที่เรียกว่า DNA-histone complexes แอนติบอดีต่อต้าน DNA ที่ผลิตโดยเซลล์ B โจมตีเซลล์ที่มีสุขภาพดีโดยยึดติดกับ DNA พื้นผิวนี้

Systemic Lupus Erythematosus (SLE) เป็นโรคภูมิต้านตนเองที่ระบบภูมิคุ้มกันโจมตีอวัยวะต่าง ๆ รวมถึงไต ผิวหนัง และสมอง ความเสียหายของไตเป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของ SLE ที่ส่งผลต่อการอยู่รอดในระยะยาวของผู้ป่วย แอนติบอดีต่อต้าน DNA ถูกพบว่าจับกับผนังของโกลเมอรูลัสซึ่งเป็นหลอดกรองที่จุดเริ่มต้นของท่อกรองในไต ไตมีท่อกรองหลายท่อ ซึ่งกรองของเสียออกจากกระแสเลือด แอนติบอดีต้าน DNA ไม่เพียงจับกับ DNA ที่อยู่บนผิวเซลล์ที่บุในโกลเมอรูลัสเท่านั้น แต่ยังจับกับโมเลกุลน้ำตาลบนพื้นผิวนี้ด้วย เซลล์บนโกลเมอรูลัสมีโมเลกุลน้ำตาลที่เรียกว่าเฮปาริน-ซัลเฟต ซึ่งดึงดูดแอนติบอดีที่ต่อต้านดีเอ็นเอ

ไวรัสตับอักเสบบีเป็นไวรัส DNA สายเดี่ยว ซึ่งหมายความว่าข้อมูลทางพันธุกรรมที่มันมีอยู่นั้นอยู่ในรูปของ DNA สายเดี่ยว โรคตับอักเสบบีทำให้ตับถูกทำลายและมะเร็งตับในคนจำนวนมากทั่วโลก การวิจัยพบว่าผู้ที่ติดเชื้อไวรัสตับอักเสบบีผลิตแอนติบอดีต่อ DNA สายเดี่ยวของไวรัสนี้ ปริมาณของแอนติบอดีเหล่านี้ที่ไหลเวียนในกระแสเลือดของบุคคลนั้นสามารถนำมาใช้เพื่อวินิจฉัยว่าบุคคลนั้นติดเชื้อหรือไม่