35% من مرضى كورونا الذين توفوا بالوباء كانوا من مرضى السكر. في دراسة جديدة، كشف علماء معهد وايزمان للعلوم أن ارتفاع مستويات السكر في الدم يعطل قدرة الجهاز المناعي على مكافحة التهابات الرئة ويقدمون نهجا علاجيا قد ينقذ الأرواح
في عام 2020، مع تفشي وباء كورونا، أعيد النظر بكل قوة في سؤال علمي ظل بلا إجابة: لماذا كان 35% من المرضى الذين ماتوا بسبب مضاعفات كورونا مصابين بالسكري أيضًا؟ قبل سنوات، كان من المعروف بالفعل أن مرضى السكري معرضون لخطر متزايد للإصابة بمضاعفات نتيجة التعرض لمسببات الأمراض التنفسية، لكن سبب هذه الحساسية يظل غامضا. في دراسة جديدة نشرت هذا الاسبوع في المجلة العلمية الطبيعةكشف علماء معهد وايزمان للعلوم أن ارتفاع مستويات السكر في الدم يضر بوظيفة مجموعة فرعية من خلايا الجهاز المناعي في الرئتين وبالتالي يعطل الاستجابة المناعية ضد التهابات الجهاز التنفسي. العلماء من مختبر البروفيسور. عيران ألينيف في قسم أمراض المناعة الجهازية، يتم تقديم الأساليب العلاجية في الأبحاث التي قد تجعل من الممكن تقليل المخاطر التي يتعرض لها مرضى السكري من التهابات الجهاز التنفسي بشكل كبير.
يعاني أكثر من 500 مليون شخص في جميع أنحاء العالم من مرض السكري، ومن المتوقع أن يزداد انتشار المرض أكثر في العقود المقبلة. وبما أن مرض السكري وأمراض الجهاز التنفسي هما من أكثر الأسباب شيوعًا للوفاة في العالم اليوم - المرتبتان التاسعة والرابع على التوالي - فمن المتوقع أن يكون لفهم العلاقة بينهما عواقب طبية بعيدة المدى. ولإلقاء الضوء على هذا الارتباط، قام الفريق البحثي في مختبر البروفيسور ألينيف، بقيادة الدكتور صامويل نوفيس والدكتورة ألكسندرا كولودزيكا والدكتور صاحب عابدين، بفحص ما يحدث في نموذج فأر مصاب بالسكري من النوع الأول والثاني عند تعرضه لأنواع مختلفة من مرض السكري. فيروسات الجهاز التنفسي على غرار البشر المصابين بالسكري، عندما تعرضت الفئران المصابة بالسكري لمسببات الأمراض الرئوية، مثل فيروس الأنفلونزا، فإنها أصيبوا بعدوى حادة وحتى مميتة في الرئة، وفي محاولة للعثور على سبب هذه الحساسية، قام الباحثون بتحليل الاختلافات في التعبير الجيني في أكثر من 9 ألف خلية رئوية لدى الفئران المصابة بالسكري وغير المصابة، بالإضافة إلى ذلك، قام الباحثون بتحليل التعبير الجيني في الخلايا العميقة بالجهاز المناعي لدى الفئران المصابة بالسكري.
وكشفت سلسلة الاختبارات عن خلل في خلايا الجهاز المناعي التي تسمى الخلايا الجذعية، وهي الخلايا التي يتمثل دورها إلى الأبد في تنفيذ استجابة مناعية مستهدفة وفعالة ضد الالتهابات الرئوية. يقول الدكتور نوبس: "إن ارتفاع مستويات السكر في الدم يعطل بشدة نشاط مجموعة فرعية من الخلايا الجذعية في الرئتين، مما يضعف قدرة حراس البوابة على إرسال الرسائل الجزيئية المطلوبة لتحفيز استجابة مناعية فعالة". انتشرت العدوى في الفئران المصابة بالسكري دون ضبط النفس."
ولكن ما هي الآلية التي يؤدي بها ارتفاع مستويات السكر في الدم إلى تعطيل الوظيفة الطبيعية للخلايا الجذعية الرئوية؟ وحدد الباحثون أن ارتفاع مستويات السكر في الدم أدى إلى تغيرات في عملية التمثيل الغذائي في هذه الخلايا وتراكم المنتجات الثانوية الأيضية التي بدورها تعطل آليات التحكم الجيني للخلايا وتضر بإنتاج البروتينات اللازمة للاستجابة المناعية الفعالة. يقول الدكتور كولودزيكا: "الآلية التي وجدناها يمكن أن تفسر سبب عدم قدرة الجهاز المناعي لدى مرضى السكري على مكافحة الالتهابات الرئوية بشكل فعال".
"هذه النتائج مثيرة بشكل خاص، لأنها تمثل أفقًا علاجيًا وتظهر أنه من الممكن التغلب على ميل مرضى السكري للإصابة بالتهابات الرئة الحادة."
وبعد الكشف عن الآلية التي تعطل عمل الجهاز المناعي لدى مرضى السكري، فحص العلماء ما إذا كان من الممكن منع هذا الفشل وكيف. وأظهر العلماء أن السيطرة الصارمة على مستويات السكر في الدم لدى الفئران المصابة بالسكري من خلال إعطاء الأنسولين أدت إلى تحسين قدرة الخلايا الجذعية على تكوين استجابة مناعية فعالة. وبدلاً من ذلك، فإن إعطاء جزيئات صغيرة قادرة على منع الاضطرابات الجزيئية التي تحدث للخلايا الجذعية، سمح لها بتنفيذ استجابة مناعية فعالة - حتى عندما تظل مستويات السكر في الدم مرتفعة. يقول الدكتور عابدين: "إن هذه النتائج مثيرة بشكل خاص، لأنها تمثل أفقًا علاجيًا وتظهر أنه من الممكن التغلب على ميل مرضى السكري للإصابة بالتهابات الرئة الحادة"، ويضيف أن النتائج تؤكد ضرورة المراقبة الدقيقة لمستويات السكر. في مرضى السكر، بما في ذلك أثناء المرض.
ويخلص البروفيسور ألينيف إلى أن "النتائج التي توصلنا إليها تقدم، لأول مرة، تفسيرا لسبب كون مرضى السكري أكثر حساسية لالتهابات الجهاز التنفسي". "إن توخي المزيد من الحذر بشأن مستويات السكر في الدم قد يقلل من هذا الخطر الواضح. ومع ذلك، هناك مرضى السكري الذين يجدون صعوبة أكبر في التحكم في مستويات السكر لديهم، والذين قد يكون تطوير الأدوية القائمة على الجزيئات الصغيرة التي تم اختبارها في الدراسة هو الحل بالنسبة لهم". ومن الممكن أن يؤدي العلاج بالاستنشاق الموضعي بهذه الأدوية المستقبلية إلى زيادة فعاليتها وتقليل آثارها الجانبية المحتملة".
وشارك في الدراسة الدكتور نير خريش، والدكتور غاياتري موهاباترا، والدكتور ريان جيمس هودجيتس، والدكتور إيغور سبيفاك، والدكتور لابيال فلوهار، والدكتور دينيس كوياتكوفسكي، والدكتور ميلي دوري بخش، والدكتور ييمينغ ها، والدكتور. هاجيت شابيرا، كريستين بوتشرنيكوف، إيلا هرتزوغ، صوفيا هايندورف وسارة بيريني من القسم لعلم المناعة الجهازية في معهد وايزمان، البروفيسور أييليت إيرز وليتل أدلر من قسم بيولوجيا الخلايا الجزيئية في معهد وايزمان؛ والبروفيسور ألون هيرملين والدكتورة نوعا ستيتنر من قسم الموارد البيطرية في معهد وايزمان؛ والدكتور ألكسندر برانديس وتيبي ميلمان من قسم البنى التحتية لأبحاث علوم الحياة في معهد وايزمان؛ والدكتور ينس بوشهوف ولينا شور من المركز الألماني لأبحاث السرطان (DKFZ)، هايدلبرغ، ألمانيا؛ أرييه مصيوف، ود. أنيش زكريا من الجامعة العبرية في القدس؛ والبروفيسور مانفريد كوبف من ETH، زيورخ، سويسرا.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
