قام تشارلز داروين بنشر مفهوم "البقاء للأصلح"، وهي الآلية التي يقوم عليها الانتقاء الطبيعي وتدفع تطور الحياة. الكائنات الحية ذات الجينات الأكثر ملاءمة للبيئة هي تلك التي تبقى على قيد الحياة وتنقل جيناتها إلى الجيل التالي. إن عبارة "البقاء للأصلح" هي وسيلة إلهاء استخدمتها الأنظمة العنصرية لسنوات عديدة، ولكن مع ذلك، هل الأقوياء هم أيضًا المناسبون في حالة كورونا - ليس كثيرًا
بقلم: براكاش ناكاركاتي، نائب الرئيس للأبحاث، جامعة كارولينا الجنوبية، وميتزي ناغاركاتي، رئيس مركز اكتشاف أدوية السرطان، قسم علم الأمراض والأحياء الدقيقة والمناعة، جامعة كارولينا الجنوبية. ترجمة: دافنا رافيف
قام تشارلز داروين بنشر مفهوم "البقاء للأصلح"، وهي الآلية التي يقوم عليها الانتقاء الطبيعي وتدفع تطور الحياة. الكائنات الحية ذات الجينات الأكثر ملاءمة للبيئة هي تلك التي تبقى على قيد الحياة وتنقل جيناتها إلى الجيل التالي. لذلك، عندما تظهر عدوى جديدة لم يشهدها العالم من قبل، تبدأ عملية الانتقاء الطبيعي من جديد.
إذن في سياق فيروس كورونا – من هو "الأنسب"؟
هذا سؤال صعب. ولكن كباحثين في علم المناعة في جامعة كارولينا الجنوبية، هناك شيء واحد يمكننا قوله بوضوح: بدون خيارات علاجية فعالة، فإن البقاء على قيد الحياة ضد عدوى كورونا يعتمد كليًا على الاستجابة المناعية للمريض.
نحن نعلم بالفعل أن الاستجابة المناعية هي سلاح ذو حدين - فمن ناحية تساعد الجسم المضيف على مكافحة العدوى، بينما من ناحية أخرى تسبب أضرارًا كبيرة في شكل أمراض المناعة الذاتية.
مرحلتي الاستجابة المناعية
الاستجابة المناعية تشبه السيارة. للوصول إلى وجهتك بأمان، تحتاج إلى تشغيل كل من دواسة الوقود (المرحلة 1) والفرامل (المرحلة 2) بشكل صحيح. وقد يكون لفشل أي منهما عواقب وخيمة.
تعتمد الاستجابة المناعية الفعالة ضد العامل المُعدي (المُمْرِض) على توازن دقيق بين مرحلتي العمل. عندما يهاجم العامل الممرض، يبدأ الجسم المرحلة الأولى، التي تعزز الالتهاب - وهي حالة تتجمع فيها مجموعة متنوعة من الخلايا المناعية في موقع العدوى لتدمير العامل الممرض.
ثم تأتي المرحلة الثانية، حيث تقوم الخلايا المناعية (التي تسمى الخلايا التائية) بقمع الالتهاب وبالتالي يمكن شفاء الأنسجة المصابة تمامًا. يمكن أن يسمح النقص في المرحلة الأولى بالنمو غير المنضبط للعامل الملوث، مثل الفيروس أو البكتيريا. يمكن أن يسبب الخلل في المرحلة الثانية التهابًا هائلاً وتلفًا في الأنسجة وحتى الموت.
ويؤثر فيروس كورونا على الخلايا عن طريق الارتباط بمستقبل يسمى الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2)، الموجود في العديد من الأنسجة في جميع أنحاء الجسم، بما في ذلك الجهاز التنفسي والقلب والأوعية الدموية. تؤدي هذه العدوى إلى المرحلة الأولى من الاستجابة المناعية، حيث تفرز الخلايا البائية المنتجة للأجسام المضادة أجسامًا مضادة محايدة قادرة على الارتباط بالفيروس ومنعه من الارتباط بـ ACE1. يمنع هذا الإجراء الفيروس من إصابة خلايا إضافية.
إذا كان الجهاز المناعي ضعيفًا ويعمل بشكل سيئ في المرحلة الأولى، فيمكن للفيروس أن يتكاثر بسرعة. يشمل الأشخاص الذين يعانون من ضعف الجهاز المناعي كبار السن ومتلقي زراعة الأعضاء والمرضى الذين يعانون من أمراض المناعة الذاتية ومرضى السرطان الذين يخضعون للعلاج الكيميائي والأشخاص الذين يولدون بأمراض نقص المناعة. ولا يستطيع العديد من هؤلاء الأشخاص إنتاج ما يكفي من الأجسام المضادة أو الخلايا التائية لمحاربة الفيروس، وهي حالة تسمح للفيروس بالتكاثر والتسبب في عدوى شديدة.
أضرار طويلة الأمد نتيجة الالتهاب
تؤدي زيادة معدل تكاثر فيروس سارس CoV-2 إلى مضاعفات إضافية في الرئتين والأعضاء الأخرى، وعادة ما تحتوي الرئتان على مجموعة واسعة من الكائنات الحية الدقيقة، الضارة والحميدة، والتي تتواجد في وئام مع بعضها البعض. ولكن مع انتشار الفيروس، من المحتمل أن تؤدي العدوى والالتهاب الناتج إلى تعطيل هذا التوازن الدقيق، مما يسمح للبكتيريا الضارة الموجودة في الرئتين بتولي المسؤولية. تؤدي هذه الحالة إلى تطور الالتهاب الرئوي، حيث تبدأ الأكياس الهوائية في الرئتين بالامتلاء بالسوائل أو القيح، مما يجعل التنفس صعبًا.
تشجع هذه الحالة على مزيد من الالتهاب في الرئتين، مما يؤدي إلى متلازمة الضائقة التنفسية الحادة (SRDS)، والتي لوحظت في ثلث مرضى كوفيد-19. الجهاز المناعي، غير قادر على السيطرة على العدوى الفيروسية ومسببات الأمراض الأخرى التي تتطور في الرئتين، يثير استجابة التهابية أقوى عن طريق إطلاق المزيد من السيتوكينات، وهي حالة تعرف باسم "عاصفة السيتوكين".
في هذه المرحلة، من المحتمل أن المرحلة الثانية من الاستجابة المناعية التي تهدف إلى قمع الالتهاب قد فشلت ولا يمكنها السيطرة على عاصفة السيتوكين. يمكن لمثل هذه العواصف السيتوكينية أن تؤدي إلى نيران صديقة - مواد كيميائية أكالة مدمرة مصممة لتدمير الخلايا المصابة التي تطلقها الخلايا المناعية في الجسم - والتي يمكن أن تؤدي إلى أضرار جسيمة في الرئتين والأعضاء الأخرى.
وأيضًا، بسبب وجود ACE2 في جميع أنحاء الجسم، يمكن للخلايا التائية تدمير الخلايا المصابة بالفيروس في العديد من أعضاء الجسم، مما يتسبب في تدمير أكثر انتشارًا. وبالتالي، فإن المرضى الذين ينتجون كميات زائدة من السيتوكينات والخلايا التائية يمكن أن يموتوا بسبب تلف ليس فقط في الرئتين ولكن أيضًا لأعضاء أخرى مثل القلب والكليتين.
العمل المتوازن لجهاز المناعة
يثير هذا السيناريو العديد من الأسئلة فيما يتعلق بالوقاية والعلاج من فيروس كورونا (COVID-19). نظرًا لأن معظم الأشخاص يتعافون من عدوى فيروس كورونا، فمن المحتمل أن يكون اللقاح الذي ينشط الأجسام المضادة المحايدة والخلايا التائية ويمنع الفيروس من دخول الخلايا والتكاثر ناجحًا. إن مفتاح الحصول على لقاح فعال هو أنه لا يسبب التهابًا مفرطًا.
بالإضافة إلى ذلك، في المرضى الذين يتدهورون إلى شكل أكثر خطورة مثل متلازمة الضائقة التنفسية وعاصفة السيتوكين، والتي غالبًا ما تكون قاتلة، هناك حاجة ملحة إلى أدوية مبتكرة مضادة للالتهابات. يمكن لهذه الأدوية قمع عاصفة السيتوكين على نطاق واسع دون التسبب في تثبيط مفرط للاستجابة المناعية، مما يسمح للمرضى بالتخلص من الفيروس دون الإضرار بالرئتين والأنسجة الأخرى.
قد لا يكون هناك سوى نافذة ضيقة من الفرص التي يمكن من خلالها استخدام الأدوية المثبطة للمناعة بشكل فعال. لا ينبغي إعطاء مثل هذه الأدوية في مرحلة مبكرة من العدوى، عندما يحتاج المريض إلى جهاز مناعي لمحاربة العدوى، ولكن لا يمكن أيضًا تأخيرها لفترة طويلة بعد تطور متلازمة الضائقة التنفسية، عندما يكون الالتهاب الشديد خارجًا عن السيطرة. يمكن تحديد هذه النافذة للعلاج الفعال المضاد للالتهابات من خلال مراقبة مستويات الأجسام المضادة ومستويات السيتوكينات لدى المرضى.
في حالة كوفيد-19، فإن "الأقوياء" هم الأفراد الذين يمرون عادة بالمرحلة الأولى والمرحلة الثانية من الاستجابة المناعية. وهذا يعني استجابة مناعية قوية في المرحلة الأولى لإزالة العدوى الأولية للفيروس. ويلي ذلك الاستجابة المثلى للمرحلة الثانية، لمنع الالتهاب المفرط في شكل عاصفة السيتوكين.
تحتاج اللقاحات والعلاجات المضادة للالتهابات إلى إدارة هذا التوازن الدقيق بعناية لتكون ناجحة. مع هذا الفيروس، ليس من السهل معرفة من هم الأكثر ملاءمة. ليس بالضرورة أن يكون الأشخاص الأصغر سنًا أو الأقوى أو الأكثر رياضيًا هم الذين يضمنون النجاة من هذا الفيروس. الأقوى هم أولئك الذين لديهم الاستجابة المناعية "الصحيحة" القادرة على التخلص من العدوى بسرعة ودون حدوث التهاب مفرط قد يكون قاتلاً.
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
الجيش لتدمير السرطان
تراث داروين الحي
دواء يُعطى لمرضى غوشيه يمنع تكاثر فيروس كورونا في الخلية
تعليقات 5
وهذا ما كتبته على وجه التحديد
أبي، لم أقصد الناجين من الفيروس
يمكن أن يكون للتطور تأثير طالما أن هناك ولادة
من السن الذي لم يعد هناك ولادة
وعلى أية حال، فإن الناجين لن ينقلوا جيناتهم إلى الجيل التالي
لذا، بدءًا من السن الذي لا توجد فيه ولادة، يبدو الأمر وكأن النظام يخرج عن التوازن
التطور لم يعد له دور هنا
إن البقاء للأصلح هو تفسير خاطئ بشكل أساسي لهذا المفهوم. ما هو مجرد عنوان Clickbait؟ أكثر شراً منهم
عوفر، نحن لا نتحدث عن بقاء الفيروس بل عن المرضى.
معظم الموتى هم من كبار السن، خارج نطاق التطور، وهو العصر الذي ليس للتطور فيه أي تأثير
يمكن أن يكون الفيروس نفسه جزءًا من التطور المستقبلي عندما يترك نسخًا منه في الخلايا التناسلية