علوم القطيف مقالات علمية في شتى المجالات العلمية
Antibodies in blood soon after COVID-19 onset may predict severity
(Bruce Goldman – بقلم: بروس غولدمان)
ملخص المقالة:
وجد محققو كلية طب جامعة ستانفورد أن الدم المسحوب من المرضى بعد فترة وجيزة من إصابتهم بفيروس سارس-كورونا -2 المسبب لكوفيد-19، قد يشير إلى من يحتاج دخول المستشفى للعلاج، فقد حددوا علامة حيوية مبكرة لخطر التقدم إلى الأعراض الشديدة، ووجدوا أن الأجسام المضادة التي أثارها لقاح فايزر تختلف بطرق مهمة ومفيدة عن تلك الموجودة في الأشخاص المصابين بالفيروس الذين تتطور حالتهم لاحقا إلى أعراض حادة.
( المقالة )
أظهرت نظرة على الأجسام المضادة في المرضى بعد فترة وجيزة من إصابتهم بالفيروس الذي يسبب كوفيد-19 اختلافات رئيسية بين أولئك الذين ظلت حالاتهم خفيفة وأولئك الذين أصيبوا لاحقا بأعراض حادة.
وجدت دراسة أجراها محققو كلية الطب في جامعة ستانفورد أن الدم المسحوب من المرضى بعد فترة وجيزة من إصابتهم بفيروس سارس-كورونا -2، الفيروس الذي يسبب كوفيد-19، قد يشير إلى من يرجح أن يدخل في المستشفى (للعلاج).
وقالت البروفيسور الطبيبة تايا وانغ، أستاذ مساعد في الأمراض المعدية وعلم الأحياء الدقيقة والمناعة: “لقد حددنا علامة حيوية مبكرة لخطر التقدم إلى الأعراض الشديدة”. وتابعت: “ووجدنا أن الأجسام المضادة التي أثارها لقاح الحمض النووي الريني المرسال – في هذه الحالة، فايزر – تختلف بطرق مهمة ومفيدة عن تلك الموجودة في الأشخاص المصابين بالسارس كورونا-2 الذين تتطور حالتهم لاحقا إلى أعراض حادة”.
ويمكن أن تكون النتيجة في نهاية المطاف اختبارا، بعد فترة وجيزة من نتيجة كوفيد-19 الإيجابية، من شأنه أن يساعد الأطباء على تركيز الانتباه على أولئك الذين من المحتمل أن يكونوا في أمس الحاجة إليه.
ونُشِرَت ورقة بحثية تصف نتائج الدراسة في 18 يناير 2022 في مجلة “علوم الطب الانتقالي” (Science Translational Medicine) [مجلة أسبوعية رائدة على الانترنت تنشر ابحاثا في العلوم والطب والهندسة]. تشارك البروفيسور وانغ مع الدكتورة جين تان، أستاذ مساعد في معهد جي. كريغ فنتر في لاهويا، بولاية كاليفورنيا؛ والمؤلفون المشاركون الرئيسيون للدراسة هم باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة ستانفورد سابورني تشاكرابورتي، وطالب الدراسات العليا جوزيف غونزاليس.
وقالت البروفيسور وانغ: “يعد كوفيد-19 الشديد مرضًا مفرط الالتهاب إلى حد كبير، خاصة في الرئتين”. وأضافت: “لقد تساءلنا لماذا تطور أقلية من الناس هذه الاستجابة الالتهابية المفرطة، في حين أن معظم الناس لا يفعلون ذلك”.
ولمعرفة ذلك، جمعت البروفيسور وانغ وزملاؤها عينات دم من 178 بالغا ثبتت إصابتهم بفيروس كورونا (المسبب لمرض كوفيد-19) عند زيارة مستشفى أو عيادة جامعة ستانفورد للرعاية الصحية. وفي وقت الاختبار، كانت أعراض هؤلاء الأفراد خفيفة عامة. ومع مرور الوقت، طور 15 مشاركا أعراضًا سيئة بما يكفي لإدخالهم في قسم الطوارئ.
الأجسام المضادة تظهر الفروق
عند تحليل الأجسام المضادة في عينات الدم المأخوذة من المشاركين في الدراسة في يوم اختبار فيروس كورونا وبعد 28 يوما، اكتشف الباحثون بعض الاختلافات الملحوظة بين أولئك الذين ظهرت عليهم أعراض حادة وأولئك الذين لم يصابوا بذلك.
إن الأجسام المضادة هي بروتينات، بشكل تقريبي، مثل الأشجار ذات الفرعين. ويتم إنتاجها بواسطة الخلايا المناعية وإفرازها استجابة للأشياء التي يعتبرها الجسم غريبة، مثل مسببات الأمراض الميكروبية. وللأجسام المضادة ميزة مذهلة هي أن فروعها يمكن أن تتخذ العديد من الأشكال. ويكون التنوع المكاني والكهروكيميائي، الناتج في المناطق التي تحددها فروع الأجسام المضادة وتقاطعها، كبيرًا لدرجة أن الأجسام المضادة، في المجمل، تأخذ جميع القادمين.
وعندما يكون شكل الجسم المضاد والكيمياء الكهربائية مكملة لميزة مسببات الأمراض، فإنها تتكتل بإحكام. وفي بعض الأحيان لا يكون الالتزام في الموقع الصحيح لمنع العامل الممرض من القيام بأعماله الشائنة. وتسمى الأجسام المضادة التي تربط مسببات الأمراض في الأماكن الصحيحة فقط، وتمنع العدوى، الأجسام المضادة المحيِّدة. وفي كلتا الحالتين، يولِّد الالتصاق الناتج ما يسمى مجمع المناعة، مما يجلب الخلايا المناعية إلى الموقع.
ووجد الباحثون أنه في حين أن العديد من المشاركين الذين ظلت أعراضهم خفيفة لديهم مستويات صحية من الأجسام المضادة المحيِّدة لفيروس سارس-كورونا-2 من البداية، فإن المشاركين الذين انتهى بهم المطاف إلى المستشفى كان لديهم في البداية مستويات ضئيلة أو غير قابلة للكشف من الأجسام المضادة المحيدة، على الرغم من أن خلاياهم المناعية بدأت في ضخها في وقت لاحق من مسار العدوى.
وتضمنت النتيجة الثانية جانبًا هيكليًا مهملًا في كثير من الأحيان من “جذوع” الأجسام المضادة: فهي مزينة بسلاسل من أنواع مختلفة من جزيئات السكر المرتبطة ببعضها البعض. ولتركيبة سلاسل السكر هذه أثر على مدى التهاب المركب المناعي.
ويحتوي العديد من أنواع الخلايا المناعية على مستقبلات لهذا الجذع المضاد المطلي بالسكر. وتميز هذه المستقبلات بين جزيئات السكر في الأجسام المضادة، مما يساعد على تحديد مدى شراسة استجابة الخلايا المناعية.
والنتيجة الرئيسية للدراسة الجديدة هي أنه في المشاركين الذين تطور حالهم إلى كوفيد-19 الشديد، كانت سلاسل السكر على بعض الأجسام المضادة التي تستهدف فيروس سارس-كورونا-2 تعاني من نقص في مجموعة متنوعة من السكر تسمى الفوكوز [الوحدة الفرعية الأساسية لفوكويدان عديد السماري بالأعشاب وهو سكر ديوكسي هيكسوز بالصيغة الكيميائية (C6H12O5) يوجد على الجليكانز المرتبط بالنيتروجين على سطح الثدييات والحشرات والخلايا النباتية].
وكان هذا النقص واضحا في اليوم الذي ثبتت فيه إصابة هؤلاء “الذين طوروا المرض” إيجابية لأول مرة. ولذلك، لم يكن (النقص) نتيجة للعدوى الشديدة ولكنه سبقه.
وعلاوة على ذلك، أظهرت الخلايا المناعية في هؤلاء المرضى مستويات عالية بشكل غير عادي من المستقبلات لهذه الأنواع من الأجسام المضادة التي تفتقر إلى الفوكوز. ومن المعروف أن هذه المستقبلات، المسماة سي دي 16 أيه (CD16a)، تعزز النشاط الالتهابي للخلايا المناعية.
وقالت البروفيسور وانغ: “بعض الالتهابات ضرورية للغاية للاستجابة المناعية الفعالة. لكن الكثير يمكن أن يسبب المتاعب، كما هو الحال في الالتهاب الهائل الذي نراه في رئات الأشخاص الذين فشلت أجهزتهم المناعية في منع فيروس سارس-كورونا-2 بسرعة عند الإصابة” – على سبيل المثال، لأن استجابتهم المناعية المبكرة لم تولد ما يكفي من الأجسام المضادة المحيِّدة للفيروس.
نظرة على استجابة اللقاح
درس العلماء أيضا الأجسام المضادة التي تم الحصول عليها في 29 بالغا بعد أن تلقوا الجرعتين الأولى والثانية من لقاح فايزر الحمض النووي الريبي المرسال. وقارنوا هذه الأجسام المضادة بأجسام البالغين الذين لم يتطوروا إلى مرض شديد بعد حوالي شهر من التطعيم أو الإصابة؛ كما قارنوها بالأجسام المضادة من الأفراد الذين يدخلون المستشفى مصابين بكوفيد-19.
وأدت جرعتان من اللقاح إلى مستويات عالية من الأجسام المضادة المحيِّدة بشكل عام. وبالإضافة إلى ذلك، كان محتوى فوكوز الأجسام المضادة مرتفعا في المجموعات التي تم تطعيمها والتي تظهر عليها أعراض خفيفة ولكنه منخفض في الأفراد الذين ادخلوا المستشفى.
واختبرت البروفيسور وانغ وشركاؤها نتائجهم على الفئران التي تم هندستها بيولوجيا بحيث ظهرت خلاياها المناعية مستقبلات بشرية للأجسام المضادة على أسطحها. وقاموا بتطبيق المجمعات المناعية – المستخرجة، بشكل مختلف، من المرضى الذين يعانون من مستويات عالية من الأجسام المضادة التي تعاني من نقص الفوكوز، أو المرضى الذين يعانون من مستويات طبيعية أو البالغين الذين تم تطعيمهم – على القصبات الهوائية للفئران.
ولاحظ الباحثون بعد أربع ساعات أن المستخلصات المعقدة المناعية التي تعاني من نقص الفوكوز ولدت رد فعل التهابي هائل في رئتي الفئران. ولم يكن لمستخلصات فوكوز العادية ولا للمستخلصات من أفراد تم تطعيمهم هذا التأثير.
وعندما تكررت التجربة في الفئران المماثلة التي تم هندستها بيولوجيا لتفتقر إلى سي دي 16 أيه، لم تكن هناك مثل هذه الاستجابة للالتهابية المفرطة في رئاتها.
وقالت البروفيسور وانغ إن العوامل المناعية التي حددها الباحثون – استجابة الأجسام المضادة المحيِّدة البطيئة، ومستويات الفوكوز الناقصة على سلاسل السكر المرتبطة بالأجسام المضادة، والمستقبلات الوفيرة للغاية للأجسام المضادة التي تعاني من نقص الفوكوز – كانت، بمفردها تنبؤا متواضعا بحدة كوفيد-19. ولكن بأخذها مجتمعة، سمحوا للعلماء معا بتخمين مسار المرض بدقة تبلغ حوالي 80٪.
وتتكهن البروفيسور وانغ بأن وفرة سي دي 16 أيه على الخلايا المناعية والغياب النسبي للفوكوز على سلاسل السكر في الأجسام المضادة قد لا تكون ظواهر غير ذات صلة تماما لدى بعض الناس، وأنه في حين أن أيا منهما وحده يكفي للحث باستمرار على أعراض التهابية شديدة بعد عدوى فيروس السارس-كورونا-2، فإن الجمع يؤدي إلى فرط التهابي مدمر.
تنويه حول مؤلفي البحث العلمي وتمويله:
المؤلفون الآخرون المشاركون في الدراسة في ستانفورد هم علماء ما بعد الدكتوراه فامسي مالاغوسيولا، دكتوراه، ميغا دوبي، دكتوراه، أسامة أشرف، دكتوراه، بوي تشنغ، دكتوراه، نيميش كاتالي، دكتوراه، فاي غاو، دكتوراه، وبرابهو أروناتشلام، دكتوراه؛ أخصائيو أبحاث علوم الحياة كيم تران وكورتني سكالان؛ مدير علم الجينوم شوهواي جي، دكتوراه في الطب، دكتوراه؛ سكوت بويد، دكتوراه في الطب، دكتوراه، أستاذ مشارك في علم الأمراض؛ مارك ديفيس، دكتوراه، مدير معهد ستانفورد للمناعة وزرع الأعضاء والعدوى وأستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة؛ ماريسا هولوبار، دكتوراه في الطب، أستاذ مشارك سريري للأمراض المعدية؛ تشيتان خوسلا، دكتوراه، أستاذ الهندسة الكيميائية والكيمياء؛ هولدن مايكر، دكتوراه، أستاذ علم الأحياء الدقيقة والمناعة؛ إيفون مالدونادو، دكتوراه في الطب، أستاذ الأمراض المعدية للأطفال وعلم الأوبئة وصحة السكان؛ إليزابيث ميلينز، دكتوراه في الطب، أستاذة العلاج الجيني البشري للأطفال؛ كاري نادو، دكتوراه في الطب، دكتوراه في الطب وطب الأطفال؛ بالي بولندران، دكتوراه، دكتوراه، أستاذ علم الأمراض وعلم الأحياء الدقيقة والمناعة؛ أوبيندر سينغ، دكتوراه في الطب، أستاذ الأمراض المعدية والطب الجغرافي وعلم الأحياء الدقيقة والمناعة؛ أرونا سوبرامانيان، دكتوراه في الطب، أستاذة سريرية للأمراض المعدية؛ بي جي أوتز، دكتوراه في الطب، أستاذ علم المناعة والروماتيزم؛ وبراسانا جاغاناثان، دكتوراه في الطب، أستاذ مساعد في الأمراض المعدية وعلم الأحياء الدقيقة والمناعة.
وساهم في العمل باحثون من جامعة الولاية في سان خوسيه؛ وجامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو؛ وكلية إيكان للطب؛ وجامعة كورنيل.
وقد تم تمويل البحث من قبل المعاهد الوطنية للصحة (المنح U19AI111825 و U54CA260517 و R01AI139119 و U01AI150741-02S1 و 5T32AI007290 و U24CA224319 و U01DK124165) والمنح السريعة وصندوق محفز سيند كوفيد CEND COVID ومؤسسة التاج ومؤسسة صن شاين ومؤسسة عائلة مارينو.
*تمت الترجمة بتصرف
المصدر:
https://med.stanford.edu/news/all-news/2022/01/antibodies-covid-19.html
