ما الذي قد يعتبره داروين أفضل تكيف للحماية من الفيروس التاجي؟ رولبوس
قام تشارلز داروين بتعميم مفهوم البقاء للأصلح كآلية تقوم على الانتقاء الطبيعي الذي يدفع تطور الحياة. يتم اختيار الكائنات ذات الجينات الأكثر ملاءمة للبيئة من أجل البقاء وتمريرها إلى الجيل التالي.
وهكذا ، عندما تنتشر عدوى جديدة لم يسبق أن شهدها العالم من قبل ، تبدأ عملية الانتقاء الطبيعي من جديد.
في سياق جائحة الفيروس التاجي ، من هو "الأكثر صحة"؟
هذا سؤال صعب. لكن كعلم المناعة الباحثين في جامعة كارولينا الجنوبية ، يمكننا أن نقول شيئًا واحدًا واضحًا: مع عدم وجود خيارات علاج فعالة ، فإن البقاء على قيد الحياة ضد عدوى الفيروس التاجي يعتمد تمامًا على الاستجابة المناعية للمريض.
لقد عملنا على كيفية الاستجابة المناعية هو سيف ذو حدين - من ناحية يساعد المضيف على مكافحة العدوى ، بينما من ناحية أخرى يسبب أضرارًا كبيرة في شكل أمراض المناعة الذاتية.
أدرك داروين أن العصافير التي تحتوي على مناقير تتكيف مع مصادر الطعام المحددة الموجودة في جزيرة كانت أكثر عرضة للبقاء وتمرير جيناتها إلى الجيل التالي. تم تعريف الطيور ذات المناقير الصحيحة بأنها الأقوى. Photos.com
مرحلتي الاستجابة المناعية
الاستجابة المناعية مثل السيارة. للوصول إلى وجهة بأمان ، تحتاج إلى كل من المسرِّع (المرحلة 1) والفرامل (المرحلة 2) التي تعمل بشكل جيد. يمكن أن يكون للفشل في أي منهما عواقب كبيرة.
إن الاستجابة المناعية الفعالة ضد العامل المعدي تكمن في التوازن الدقيق لمرحلتين من العمل. عندما يهاجم عامل معدي ، يبدأ الجسم المرحلة 1 ، التي تعزز الالتهاب - وهي حالة تتجمع فيها مجموعة متنوعة من الخلايا المناعية في موقع العدوى لتدمير العامل الممرض.
ويتبع ذلك المرحلة 2 ، التي تقوم خلالها الخلايا المناعية المسماة الخلايا التائية التنظيمية بقمع الالتهاب حتى تتمكن الأنسجة المصابة من الشفاء تمامًا. يمكن أن يسمح النقص في المرحلة الأولى بالنمو غير المنضبط للعامل المعدي ، مثل الفيروس أو البكتيريا. يمكن أن يؤدي خلل في المرحلة الثانية إلى التهاب شديد وتلف في الأنسجة وموت.
يصيب الفيروس التاجي الخلايا عن طريق التعلق بمستقبل يسمى الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) ، الموجود في العديد من الأنسجة في جميع أنحاء الجسم ، بما في ذلك الجهاز التنفسي والجهاز القلبي الوعائي. تؤدي هذه العدوى إلى استجابة مناعية للمرحلة الأولى ، حيث تقوم الخلايا البائية المنتجة للأجسام المضادة بضخ الأجسام المضادة المحايدة التي يمكن أن ترتبط بالفيروس وتمنعه من الالتصاق بـ ACE1. هذا يمنع الفيروس من إصابة المزيد من الخلايا.
خلال المرحلة الأولى ، تنتج الخلايا المناعية أيضًا السيتوكيناتوهي مجموعة من البروتينات التي تجند الخلايا المناعية الأخرى بالإضافة إلى محاربة العدوى. كما تنضم إلى المعركة خلايا T القاتلة التي تدمر الخلايا المصابة بالفيروس ، مما يمنع الفيروس من التكاثر.
إذا تم اختراق الجهاز المناعي وعمله بشكل سيئ خلال المرحلة الأولى ، يمكن للفيروس أن يتكاثر بسرعة. يشمل الأشخاص الذين يعانون من ضعف الجهاز المناعي المسنين ومتلقّي زراعة الأعضاء والمرضى الذين يعانون من أمراض المناعة الذاتية ومرضى السرطان الذين يخضعون للعلاج الكيميائي والأفراد الذين يولدون بأمراض نقص المناعة. قد لا ينتج العديد من هؤلاء الأفراد ما يكفي من الأجسام المضادة أو الخلايا التائية القاتلة لمواجهة الفيروس ، مما يسمح للفيروس بالتكاثر دون رادع ويسبب عدوى شديدة.
نموذج جزيئي لبروتين ارتفاع التاجية (أحمر) (أحمر) مرتبط بمستقبل إنزيم محول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) (أزرق) على خلية بشرية. بمجرد دخول الفيروس ، يستخدم الفيروس آلية الخلايا لعمل المزيد من النسخ منه. مكتبة جوان جارتنر / مكتبة صور
إصابة الرئة الناتجة عن الالتهاب
زيادة تكرار السارس - CoV - 2 يسبب مضاعفات إضافية في الرئتين والأعضاء الأخرى.
عادة ، هناك مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة ، الضارة والحميدة على حد سواء ، التي تعيش في وئام في الرئتين. ومع ذلك ، مع انتشار الفيروس التاجي ، من المحتمل أن تؤدي العدوى والالتهاب الناجم عن ذلك إلى تعطيل هذا التوازن ، مما يسمح للسيطرة على البكتيريا الضارة الموجودة في الرئتين. وهذا يؤدي إلى تطور الالتهاب الرئوي ، حيث تمتلئ الأكياس الهوائية للرئتين ، المسماة الحويصلات الهوائية ، بالسوائل أو القيح ، مما يجعل التنفس صعبًا.
عندما تمتلئ الحويصلات الهوائية ، حيث يتم امتصاص الأكسجين وطرد ثاني أكسيد الكربون ، بالسائل يكون هناك مساحة أقل لامتصاص الأكسجين. ttsz / جيتي إيماجيس
يؤدي هذا إلى التهاب إضافي في الرئتين ، مما يؤدي إلى متلازمة الضائقة التنفسية الحادة (ARDS) ، يظهر في ثلث مرضى COVID-19. يقوم الجهاز المناعي ، غير القادر على التحكم في العدوى الفيروسية وغيرها من مسببات الأمراض الناشئة في الرئتين ، بتثبيت استجابة التهابية أقوى عن طريق إطلاق المزيد من السيتوكينات ، وهي حالة تعرف باسم "عاصفة السيتوكين".
في هذه المرحلة ، من المحتمل أيضًا أن تفشل الاستجابة المناعية للمرحلة الثانية التي تهدف إلى قمع الالتهاب ولا يمكنها السيطرة على عاصفة السيتوكين. يمكن أن تؤدي مثل هذه العواصف السيتوكينية إلى نيران صديقة - مواد كيميائية مدمرة ومسببة للتدمير تهدف إلى تدمير الخلايا المصابة التي تطلقها خلايا المناعة في الجسم والتي يمكن أن تؤدي إلى تلف شديد في الرئتين والأعضاء الأخرى.
أيضًا ، نظرًا لوجود ACE2 في جميع أنحاء الجسم ، يمكن للخلايا T القاتلة من المرحلة 1 تدمير الخلايا المصابة بالفيروس عبر العديد من الأعضاء ، مما يتسبب في تدمير أكثر انتشارًا. وبالتالي ، فإن المرضى الذين ينتجون السيتوكينات المفرطة والخلايا التائية يمكن أن يموتوا بسبب إصابة ليس فقط في الرئتين ولكن أيضًا لأعضاء أخرى مثل القلب والكليتين.
عمل موازنة الجهاز المناعي
يثير السيناريو أعلاه عدة أسئلة تتعلق بالوقاية والعلاج من COVID-19. بسبب ال يتعافى معظم الناس من عدوى فيروس التاجي، من المحتمل أن يكون اللقاح الذي يؤدي إلى تحييد الأجسام المضادة والخلايا التائية لمنع الفيروس من الدخول إلى الخلايا وتكرارها من المرجح أن يكون ناجحًا. مفتاح اللقاح الفعال هو أنه لا يسبب التهاب مفرط.
بالإضافة إلى ذلك ، في المرضى الذين ينتقلون إلى شكل أكثر حدة مثل ARDS و cytokine عاصفة ، والتي تكون قاتلة في كثير من الأحيان ، هناك حاجة ملحة لرواية جديدة الأدوية المضادة للالتهابات. يمكن لهذه الأدوية على نطاق واسع قمع عاصفة السيتوكين دون التسبب في كبت مفرط للاستجابة المناعية ، وبالتالي تمكين المرضى من إزالة الفيروس التاجي دون الإضرار بالرئة والأنسجة الأخرى.
قد تكون هناك فقط نافذة ضيقة من الفرص يمكن خلالها استخدام هذه العوامل المثبطة للمناعة بشكل فعال. لا ينبغي أن تبدأ هذه العوامل في مرحلة مبكرة من العدوى عندما يحتاج المريض إلى جهاز المناعة لمحاربة العدوى ، ولكن لا يمكن تأخيرها لفترة طويلة جدًا بعد تطور ARDS ، عندما يكون الالتهاب الضخم لا يمكن السيطرة عليه. يمكن تحديد هذه النافذة من العلاج المضاد للالتهابات من خلال مراقبة مستويات الأجسام المضادة والسيتوكين في المرضى.
مع COVID-19 ، إذن ، فإن "الأصلح" هم الأفراد الذين يصنعون استجابة مناعية طبيعية للمرحلة 1 والمرحلة 2. وهذا يعني استجابة مناعية قوية في المرحلة الأولى لإزالة العدوى بالفيروس التاجي الأساسي ومنع انتشاره في الرئتين. ثم يجب أن يتبع ذلك استجابة مثالية من المرحلة 1 لمنع الالتهاب المفرط في شكل "عاصفة السيتوكين".
تحتاج اللقاحات والعلاجات المضادة للالتهابات إلى إدارة هذا التوازن الدقيق لتحقيق النجاح.
مع هذا الفيروس التاجي ، ليس من السهل معرفة من هم الأفراد الأكثر لياقة. ليس بالضرورة أن يكون الأفراد الأصغر أو الأقوى أو الأكثر رياضيين هم الذين يضمنون النجاة من هذا الفيروس التاجي. والأصلح هم الذين لديهم استجابة مناعية "صحيحة" يمكنهم إزالة العدوى بسرعة دون زيادة الالتهاب المفرط ، الذي يمكن أن يكون مميتًا.
نبذة عن الكاتب
براكاش ناجاراتي ، نائب الرئيس للأبحاث وأستاذ كارولينا المتميز ، جامعة ساوث كارولينا وميتي ناغاركاتي ، رئيس مركز SmartState للكشف عن المخدرات ، أستاذ كرسي كارولينا المتميز ، ورئيس قسم علم الأمراض والأحياء الدقيقة والمناعة ، جامعة ساوث كارولينا
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
الجسم يحافظ على النتيجة: العقل والجسم في شفاء الصدمة
بقلم بيسيل فان دير كولك
يستكشف هذا الكتاب الروابط بين الصدمة والصحة البدنية والعقلية ، ويقدم رؤى واستراتيجيات للشفاء والتعافي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
التنفس: العلم الجديد لفن ضائع
بواسطة جيمس نيستور
يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة التنفس ، ويقدم رؤى وتقنيات لتحسين الصحة البدنية والعقلية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
مفارقة النبات: الأخطار الخفية في الأطعمة "الصحية" التي تسبب المرض وزيادة الوزن
بواسطة ستيفن ر
يستكشف هذا الكتاب الروابط بين النظام الغذائي والصحة والمرض ، ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
قانون المناعة: النموذج الجديد للصحة الحقيقية ومكافحة الشيخوخة الجذرية
بواسطة جويل جرين
يقدم هذا الكتاب منظورًا جديدًا للصحة والمناعة ، بالاعتماد على مبادئ علم التخلق ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والشيخوخة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الدليل الكامل للصيام: اشفي جسدك بالصيام المتقطع ، والصيام المتناوب ، والممتد
بقلم الدكتور جيسون فونج وجيمي مور
يستكشف هذا الكتاب علم وممارسة الصيام ويقدم رؤى واستراتيجيات لتحسين الصحة والعافية بشكل عام.
