يمكن لإصابة بسيطة، أو عدوى خطيرة، أو حتى الأنفلونزا أن ترسل الجسم إلى مسارات مختلفة تمامًا. يتعافى بعض الأشخاص بسرعة، بينما يصاب آخرون بمرض شديد أو يموتون. يطلق العلماء على هذا المسار اسم مسار المرض، ويمكن أن يتشكل من خلال العديد من العوامل، بما في ذلك العمر والجنس والتاريخ الصحي والبيولوجيا.
في معهد سالك، أمضت الدكتورة جانيل أيريس سنوات في دراسة سبب اختلاف استجابة الناس للمرض والإصابة. يركز عملها على كيفية توجيه الجسم بعيدًا عن المرض والموت نحو التعافي والبقاء على قيد الحياة.
الالتهاب وبقاء المرض
غالبًا ما يكون الالتهاب قوة رئيسية وراء تراجع الجسم أثناء الالتهابات والإصابات. إنه ضروري للحماية لأنه ينبه جهاز المناعة ويوصل الخلايا المناعية إلى حيث تكون هناك حاجة إليها. ولكن عندما يصبح الالتهاب مفرطًا، فقد يؤدي إلى تلف الأنسجة والمساهمة في الوفاة.
ونظرًا لأن العدوى يمكن أن تسبب التهابًا ضارًا بشكل خاص، فقد قام فريق سالك بدراسة الفئران المصابة بالعدوى. ووجدوا أن إضافة الحمض الأميني الميثيونين إلى النظام الغذائي للحيوانات يحميها من الهزال، ومشاكل الحاجز الدموي الدماغي، والموت المرتبط بالالتهاب.
جاءت المنفعة عبر طريق غير متوقع. قام الميثيونين بتحسين عملية ترشيح الكلى، مما يدل على أن الكلى قد تلعب دورًا أكبر مما كان معترفًا به سابقًا في مساعدة الجسم على الانتقال من العدوى إلى التعافي.
النتائج التي نشرت في استقلاب الخليةتشير إلى أن التغييرات الصغيرة في التغذية يمكن أن تؤثر بقوة على نتائج المرض. قد يكون لمكملات الميثيونين احتمالية حدوث حالات التهابية، وأمراض الكلى، والفشل الكلوي، والمرضى الذين يتلقون غسيل الكلى، على الرغم من أن هناك حاجة إلى مزيد من الأبحاث.
“تشير دراستنا إلى أن الاختلافات البيولوجية الصغيرة، بما في ذلك العوامل الغذائية، يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة على نتائج المرض”، كما يقول المؤلف الرئيسي أيريس، والأستاذ وحامل كرسي معهد سالك للتراث في سالك، وكذلك محقق معهد هيوز الطبي. “إن اكتشافنا لآلية تحركها الكلى وتحد من الالتهاب، إلى جانب التأثيرات الوقائية لمكملات الميثيونين في الفئران، يشير إلى إمكانات التغذية باعتبارها تدخلًا طبيًا مستنيرًا ميكانيكيًا يمكنه توجيه وتحسين المسارات التي يتخذها الناس ردًا على الإهانات التي تسبب المرض.”
كيف يعمل الالتهاب
الالتهاب هو رد فعل الجهاز المناعي تجاه التهديد. يمكن أن يكون هذا التهديد أحد مسببات الأمراض داخل الجسم أو شيء بسيط مثل الشظية. تتحرك الخلايا المناعية نحو المشكلة وتساعد على الشفاء.
ومع وصول تلك الخلايا المناعية، فإنها تزيد من إشارات إنذار الجسم من خلال البروتينات المعروفة باسم السيتوكينات المؤيدة للالتهابات.
يجب أن يحافظ الجسم على الالتهاب في توازن دقيق. قد يفشل الالتهاب القليل جدًا في السيطرة على التهديد، في حين أن الكثير منه يمكن أن يضر الأنسجة السليمة. ركزت الكثير من الأبحاث في هذا المجال على كيفية تشغيل أو إيقاف الاستجابات المناعية.
يدرس فريق أيريس مسألة مختلفة. وبدلاً من التركيز فقط على المفاتيح المناعية، يدرسون كيفية ضبط الجسم لقوة الالتهاب عن طريق التحكم في إطلاق وتراكم السيتوكينات المسببة للالتهابات.
تقول المؤلفة الأولى كاتيا تروها، الحاصلة على درجة الدكتوراه، وباحثة ما بعد الدكتوراه في مختبر أيريس: “إن السيتوكينات المؤيدة للالتهابات هي في النهاية ما يؤدي إلى المرض والوفاة في كثير من الحالات”. “يجب على الجهاز المناعي أن يوازن الالتهاب لمهاجمة الغزاة دون الإضرار بالخلايا السليمة في الجسم. ومهمتنا هي العثور على الآليات التي يستخدمها للقيام بذلك، حتى نتمكن من استهدافها لتحسين نتائج المرضى.”
الميثيونين وترشيح الكلى
وللتحقق من كيفية إدارة الجسم لمستويات السيتوكين، استخدم الباحثون نموذجًا من الفئران للالتهاب الجهازي الناجم عن العامل الممرض يرسينيا السل الكاذب.
وكان أحد التغييرات الأولى التي لاحظوها هو انخفاض تناول الطعام لدى الفئران المصابة، مما يشير إلى أن عملية التمثيل الغذائي لدى الحيوانات قد تغيرت. ولفهم حالتهم الغذائية بشكل أفضل، قام الباحثون بقياس الأحماض الأمينية المنتشرة في الدم. الأحماض الأمينية هي اللبنات الأساسية للبروتينات وتدعم وظيفة الخلايا الصحية في جميع أنحاء الجسم.
كان لدى الفئران المصابة مستويات منخفضة من الميثيونين، وهو حمض أميني أساسي يحصل عليه الناس عادة من خلال الطعام. ثم أعطت تروها مجموعة أخرى من الفئران طعامًا مدعمًا بالميثيونين. وبشكل غير متوقع، تمت حماية هذه الفئران من العدوى.
وكشفت تجارب إضافية أن الميثيونين خفض مستويات السيتوكين في الدم عن طريق العمل من خلال الكلى. فهو يزيد من قدرة الكلى على الترشيح، ويحسن تدفق الدم، ويساعد الجسم على إزالة السيتوكينات المسببة للالتهابات في البول.
والأهم من ذلك، أن هذه العملية تخلصت من السيتوكينات الإضافية دون التدخل في أجزاء مهمة أخرى من الاستجابة المناعية.
واختبر الفريق أيضًا ما إذا كان للميثيونين تأثيرات مماثلة في حالات أخرى. وفي نماذج الإنتان وإصابة الكلى، قام الميثيونين مرة أخرى بحماية الفئران، مما يشير إلى أنه قد يكون ذا صلة بحالات أمراض التهابية أخرى.
التغذية والكلى والانتعاش
عندما أضاف علماء سالك الميثيونين إلى النظام الغذائي للفئران المصابة، اتبعت الحيوانات مسارًا مختلفًا تمامًا للمرض. تحسنت وظائف الكلى لديهم، وتمت حمايتهم من الهزال، واختلال الحاجز الدموي الدماغي، والموت. وفي الوقت نفسه، ظلوا قادرين على محاربة وقتل مرض السل الكاذب يرسينيا.
تشير نتائج نماذج الإنتان وإصابة الكلى إلى أن التأثير قد يمتد إلى ما هو أبعد من عدوى واحدة. ويشير هذا إلى أن الميثيونين أداة محتملة للأمراض المعدية والحالات الالتهابية، خاصة لدى الأشخاص الذين يعانون من أمراض الكلى أو الفشل الكلوي أو أولئك الذين يخضعون لغسيل الكلى.
يقول أيريس: “إن النتائج التي توصلنا إليها تضيف إلى مجموعة متزايدة من الأدلة على أن العناصر الغذائية الشائعة يمكن استخدامها كدواء”. “من خلال دراسة آليات الحماية الأساسية هذه، نكشف عن طرق جديدة مدهشة لتحويل الأفراد المقدر لهم أن يصابوا بالمرض ويموتوا إلى مسارات الصحة والبقاء على قيد الحياة. وقد يكون من الممكن يومًا ما أن يحدث شيء بسيط مثل تناول مكمل غذائي مع العشاء فرقًا بين الحياة والموت للمريض. “
ويؤكد الباحثون أن النتائج واعدة ولكن لم يتم اختبار فعاليتها بعد على البشر. لهذا السبب، لا ينبغي للناس البدء بتناول مكملات الميثيونين بناءً على هذه الدراسة وحدها.
ستنظر الدراسات المستقبلية عن كثب في كيفية عمل الميثيونين، وما إذا كانت الأحماض الأمينية الأخرى قد تنتج تأثيرات مماثلة أو تكميلية، وكيف يمكن ترجمة النتائج إلى البشر.
ومن بين المؤلفين الآخرين شريكار كامبهامباتي، وأريانا إنسينغا، وكريستيان ميتالو من سالك.
تم دعم العمل داخليًا من خلال جائزتي سالك الخاصتين للنساء والعلوم ومنحة التعاون، وأيضًا جائزة سالك للمبتكر، ومعهد هوارد هيوز الطبي، وزمالة بايونير فند لما بعد الدكتوراه، وكذلك من المعاهد الوطنية للصحة (AI144249، AI14929)، ومؤسسة كيك، ومؤسسة نوميس، ومعهد لوري للأبحاث الطبية.
اكتشاف المزيد من استشارات أونلاين
اشترك للحصول على أحدث التدوينات المرسلة إلى بريدك الإلكتروني.
