كيف يمكن منع إرهاق العضلات عند الإصابة بكوفيد طويل الأمد والأمراض الأخرى؟
تسبب الالتهابات والأمراض التنكسية العصبية التهابا في الدماغ، ولكن لأسباب غير معروفة غالبًا ما يصاب المرضى المصابون بالتهاب الدماغ بمشاكل عضلية تبدو مستقلة عن الجهاز العصبي المركزي.
تأثير التهاب الدماغ على العضلات
الآن، كشف الباحثون في كلية الطب بجامعة واشنطن في سانت لويس كيف يطلق التهاب الدماغ بروتينًا محددًا ينتقل من الدماغ إلى العضلات ويسبب فقدان وظيفة العضلات.
وحددت الدراسة، التي أجريت على ذباب الفاكهة والفئران، أيضًا طرقًا لمنع هذه العملية، والتي قد يكون لها آثار على علاج أو منع هزال العضلات المرتبط أحيانًا بالأمراض الالتهابية، بما في ذلك الالتهابات البكتيرية ومرض الزهايمر وكوفيد طويل الأمد، وفق ما نشره موقع ميديكال إكسبريس.
تم نشر الدراسة في 12 يوليو في مجلة Science Immunology.
وقال كبير الباحثين آرون جونسون، أستاذ مشارك في علم الأحياء التنموي: "نحن مهتمون بفهم التعب العضلي العميق المرتبط ببعض الأمراض الشائعة".
وأضاف: "تشير دراستنا إلى أنه عندما نمرض، تنتقل بروتينات الرسول من الدماغ عبر مجرى الدم وتقلل مستويات الطاقة في العضلات الهيكلية، وهذا أكثر من مجرد افتقار إلى الحافز للتحرك لأننا لا نشعر بأننا على ما يرام، فهذه العمليات تقلل مستويات الطاقة في العضلات الهيكلية، مما يقلل من القدرة على الحركة والعمل بشكل طبيعي".
وللتحقق من آثار التهاب الدماغ على وظيفة العضلات، قام الباحثون بوضع نموذج لـ3 أنواع مختلفة من الأمراض: العدوى البكتيرية الإشريكية القولونية، والعدوى الفيروسية لـ SARS-CoV-2، ومرض الزهايمر.
عندما يتعرض الدماغ للبروتينات الالتهابية المميزة لهذه الأمراض، تتراكم مواد كيميائية ضارة تسمى أنواع الأكسجين التفاعلية.
تتسبب أنواع الأكسجين التفاعلية في قيام خلايا الدماغ بإنتاج جزيء مرتبط بالمناعة يسمى إنترلوكين 6 (IL-6)، والذي ينتقل في جميع أنحاء الجسم عبر مجرى الدم.
ووجد الباحثون أن بروتين IL-6 في الفئران - والبروتين المقابل في ذباب الفاكهة - قلل من إنتاج الطاقة في الميتوكوندريا في العضلات، وهي مصانع الطاقة في الخلايا.
قال جونسون: "أظهر الذباب والفئران التي تحتوي على بروتينات مرتبطة بـ كوفيد-19 في الدماغ انخفاضًا في الوظيفة الحركية، ولم يتسلق الذباب جيدًا كما ينبغي، ولم تعمل الفئران بشكل جيد أو بقدر السيطرة على الفئران".
وأضاف: "لقد رأينا تأثيرات مماثلة على وظيفة العضلات عندما تعرض الدماغ للبروتينات المرتبطة بالبكتيريا وبروتين أميلويد بيتا الخاص بمرض الزهايمر، ونرى أيضًا دليلًا على أن هذا التأثير يمكن أن يصبح مزمنًا، وحتى لو تم التخلص من العدوى بسرعة، فإن انخفاض أداء العضلات يظل كبيرًا".
جونسون، جنبًا إلى جنب مع المتعاونين في جامعة فلوريدا والمؤلف الأول دكتوراه شو يانغ - الذي قام بهذا العمل كباحث ما بعد الدكتوراه في مختبر جونسون - يؤكدون أن نفس العمليات من المحتمل أن تكون ذات صلة بالبشر.
من المعروف أن التهاب السحايا البكتيري في الدماغ يزيد من مستويات IL-6 ويمكن أن يرتبط بمشاكل العضلات لدى بعض المرضى، على سبيل المثال.
من بين مرضى كوفيد-19، تم العثور على بروتينات التهابية لـ SARS-CoV-2 في الدماغ أثناء تشريح الجثة، ويشكو العديد من مرضى كوفيد-19 لفترة طويلة من التعب الشديد وضعف العضلات حتى بعد فترة طويلة من شفاء العدوى الأولية.
يظهر مرضى الزهايمر أيضًا زيادة في مستويات الإنترلوكين 6 في الدم بالإضافة إلى ضعف العضلات.
أهداف محتملة لمنع ضعف العضلات
وتحدد الدراسة الأهداف المحتملة لمنع أو علاج ضعف العضلات المرتبط بالتهاب الدماغ.
ووجد الباحثون أن IL-6 ينشط ما يسمى بمسار JAK-STAT في العضلات، وهذا ما يسبب انخفاض إنتاج الطاقة في الميتوكوندريا.
العديد من العلاجات التي تمت الموافقة عليها بالفعل من قبل إدارة الغذاء والدواء لأمراض أخرى يمكن أن تمنع هذا المسار.
تمت الموافقة على مثبطات JAK بالإضافة إلى العديد من الأجسام المضادة وحيدة النسيلة ضد IL-6 لعلاج أنواع مختلفة من التهاب المفاصل وإدارة الحالات الالتهابية الأخرى.
وقال جونسون: "لسنا متأكدين من السبب وراء إنتاج الدماغ لإشارة بروتينية تلحق الضرر بوظيفة العضلات في العديد من فئات الأمراض المختلفة".
وأضاف: "إذا أردنا التكهن بالأسباب المحتملة لبقاء هذه العملية معنا على مدار التطور البشري، على الرغم من الضرر الذي تسببه، فقد تكون وسيلة للدماغ لإعادة تخصيص الموارد لنفسه بينما يحارب المرض، نحن بحاجة إلى المزيد البحث لفهم هذه العملية وعواقبها بشكل أفضل في جميع أنحاء الجسم".
وأردف: "في غضون ذلك، نأمل أن تشجع دراستنا على إجراء المزيد من الأبحاث السريرية في هذا المسار وما إذا كانت العلاجات الحالية التي تمنع أجزاء مختلفة منه يمكن أن تساعد العديد من المرضى الذين يعانون من هذا النوع من التعب العضلي المنهك".
