العلماء يوقفون مرض أكل اللحم في الفئران
تسبب البكتيريا التي هي السبب الرئيسي لالتهاب اللفافة الناخر ، أو مرض أكل اللحم ، عدوى قاتلة واسعة الانتشار عن طريق جعل الجهاز العصبي يوقف جهاز المناعة عن مهاجمتها.
قام فريق بقيادة علماء من كلية الطب بجامعة هارفارد في بوسطن ، ماساتشوستس ، باكتشاف مفاجئ أثناء دراسة أساليب تعزيز المرض في الأبراج العقدية في الفئران المصابة بالتهاب اللفافة الناخر.
يمكنك أن تقرأ عن الدراسة في ورقة بحثية سيتم نشرها قريبًا في المجلة خلية، حيث يقترح الباحثون أيضًا علاجين محتملين.
إذا نجحوا في التجارب على الحيوانات والبشر ، يمكن أن تكون العلاجات ذات قيمة هائلة في احتواء "عدوى بكتيرية شديدة التوغل".
يشرح كبير مؤلفي الدراسة إسحاق إم تشيو ، وهو أستاذ مساعد في علم الأحياء الدقيقة وعلم الأحياء المناعي في كلية الطب بجامعة هارفارد ، أن "التهاب اللفافة الناخر هو حالة مدمرة لا تزال صعبة للغاية في العلاج ولديها معدل وفيات مرتفع بشكل غير مقبول".
مرض أكل اللحم
ينتج مرض أكل اللحم عن عدوى بكتيرية خطيرة تصيب الأنسجة تحت الجلد ، والأنسجة التي تقع تحت الجلد مباشرة ، واللفافة ، وهي الأنسجة التي تغطي الأعضاء الموجودة داخل الجسم.
المرض نادر جدا. كل عام ، يؤثر على ما يقرب من 200000 شخص في جميع أنحاء العالم ، بما في ذلك حوالي 1200 فرد في الولايات المتحدة.
ليس من السهل تشخيص العدوى - التي يمكن أن تسببها عدة أنواع من البكتيريا - ويمكن أن تتطور فجأة وتنتشر بسرعة. إذا لم يتم علاجه على الفور ، يمكن أن يؤدي إلى "فشل أعضاء متعددة وموت" ، والذي يحدث في حوالي 30 بالمائة من الحالات.
بعد الإصابة ، يرسل الجهاز العصبي إشارة واحدة إلى الدماغ وأخرى إلى جهاز المناعة. تثير الإشارة الأولى الإحساس بالألم ، والثانية تخبر جهاز المناعة بالتراجع.
يقترح العلماء أن الخلايا العصبية ، أو الخلايا العصبية ، لديها هذه القدرة على توجيه الجهاز المناعي للتراجع من أجل منع "الانتشار المفرط" للخلايا المناعية التي قد تسبب أضرارًا "جانبية" للأنسجة السليمة.
أصبح البروفيسور تشيو مهتمًا بكيفية عمل هذا التفاعل بين الجهاز العصبي والجهاز المناعي في مرض أكل اللحم عندما اكتشف أن المرضى المصابين غالبًا ما يعانون من مستوى مفرط من الألم الذي حدث قبل ظهور الأعراض.
هل يمكن أن تكون البكتيريا تستغل بطريقة ما هذه الاستجابة المزدوجة الطبيعية للإصابة لقمع جهاز المناعة لصالحها؟
السم البكتيرية يؤدي إلى إسكات المناعة
لمزيد من التحقيق في هذا الأمر ، طور هو وزملاؤه نموذجًا لفأرًا لمرض أكل اللحم عن طريق حقن الحيوانات بالبكتيريا. S. المقيحة أخذ عينات من مرضى البشر المصابين.
باستخدام نموذج الفأر ، اكتشفوا أن السم الذي تنتجه البكتيريا - المعروف باسم الستربتوليسين S - كان سببًا للألم وإسكات الجهاز المناعي لاحقًا.
في اختبارات أخرى ، قاموا بحقن الفئران ببكتيريا تم تعديلها وراثيًا بحيث لا تتمكن من إنتاج السم. على الرغم من أنهم أصيبوا بالعدوى ، إلا أن الفئران لم تظهر الألم المعتاد ولم تصبح العدوى غازية.
أكد الباحثون دور الستربتوليسين S من خلال "إعادة هندسة" القدرة على إنتاج السموم مرة أخرى في البكتيريا المعدلة ثم إدخالها في نفس الفئران. تطورت العدوى إلى مرض أكل اللحم "الكامل".
ثم أعطى الفريق الفئران جسمًا مضادًا يمنع السم. انخفضت أعراض الألم لدى الفئران بشكل كبير ، مما يؤكد أن البكتيرية الستربتوليسين S كانت السبب.
الآليات الجزيئية الأساسية
أجرى الباحثون تجارب أخرى اكتشفوا فيها الآليات الجزيئية الكامنة للتفاعل بين الجهاز العصبي وجهاز المناعة.
اكتشفوا في هذه الدراسات أن الستربتوليسين S يحفز الخلايا العصبية لإرسال إشارة ألم إلى الدماغ. يؤدي هذا أيضًا إلى إطلاق إشارة أخرى للجهاز المناعي تجعله يفرز ناقلًا عصبيًا أو ناقلًا كيميائيًا يسمى الببتيد المرتبط بجين الكالسيتونين (CGRP) ، والذي يعيق الاستجابة المناعية.
وجدوا أيضًا أن CGRP يقوم بذلك عن طريق وقف إرسال العدلات وعن طريق منع قدرتها على قتل البكتيريا في موقع الجرح.
ويشير البروفيسور تشيو إلى أن "هذه الإشارة العصبية تعمل بشكل فعال على إسكات نظام الإنذار الذي يستدعي عادةً مكافحي العدوى في الجسم للحد من العدوى"
ويشرح أن مثل هذه الاستجابة مناسبة عندما يكون الجرح نظيفًا وغير مصاب - فأنت لا تريد أن يأتي الجهاز المناعي ويلتهب الأنسجة السليمة في محاولة للتعامل مع عدوى غير موجودة.
لكن البكتيريا العقدية تستفيد من هذا وتستدعي نفس الإستراتيجية عند إصابة الجرح ، مما يسمح للمرض بالتطور دون عوائق.
غالبًا ما يشعر المرضى في المرحلة المبكرة من التهاب اللفافة الناخر بقدر هائل من الألم ولكنهم لا يظهرون الأعراض التي قد يتوقع المرء أن تصاحبها - مثل الاحمرار والتورم والالتهاب.
ومع ذلك ، يقترح البروفيسور تشيو وزملاؤه أن هذا هو ما تتوقعه ، لسبب ما ، إذا لم يتم استدعاء العدلات التي تسبب الالتهاب وتتخلص من البكتيريا.
طريقتان محتملتان لوقف المرض
ثم أجرى العلماء مجموعة أخرى من التجارب ، حيث أدخلوا البكتيريا إلى مجموعتين من الفئران: واحدة أوقفوا فيها قدرة الألياف العصبية على حمل إشارات الألم ، والأخرى لم تفعل ذلك.
أثبتت هذه الدراسات أن حجب الأعصاب المؤلمة يحسن سيطرة الجسم على العدوى.
أظهرت التجارب المختلفة التي تم فيها حقن الفئران بسم عصبي البوتولينوم A - وهو مانع للأعصاب موجود في العلاجات التجميلية المضادة للتجاعيد بالوجه - أن مثل هذا النهج قد يعمل كعلاج لمرض أكل اللحم.
حُقن مانع الأعصاب حتى بعد يومين من إصابة الفئران بالعدوى لأول مرة وبعد أن أصيبت الفئران بالفعل بجروح أوقفت المرض مما تسبب في المزيد من تلف الأنسجة.
اختبر الباحثون أيضًا طريقة أخرى محتملة للتعامل مع المرض. أظهروا أن حاصرات CGRP أزالت الفرامل على جهاز المناعة عن طريق منع الخلايا العصبية من إرسال إشارات التوقف. كما توقفوا عن انتشار التهاب اللفافة الناخر في الفئران.
"تكشف النتائج التي توصلنا إليها عن دور جديد مفاجئ للخلايا العصبية في تطور هذا المرض وتشير إلى تدابير مضادة واعدة تستدعي المزيد من الاستكشاف".
البروفيسور إسحاق إم تشيو
