لماذا نفقد الدهون والعضلات أثناء الإصابة

لماذا نفقد الدهون والعضلات أثناء الإصابة

اكتشف علماء سالك الدور الذي تلعبه الخلايا التائية في الجهاز المناعي في تنظيم فقدان الدهون والعضلات أثناء الإصابة بالفئران

لا جولا - على الرغم من أن العدوى يمكن أن تظهر مع العديد من الأعراض المختلفة ، فإن أحد الأعراض الشائعة هو فقدان الدهون والعضلات ، وهي عملية تسمى الهزال. أراد علماء سالك معرفة ما إذا كان الهزال مفيدًا في مكافحة العدوى.

الباحثون في الأستاذ جانيل ايريساكتشف المختبر إهدار الاستجابة ل T. بروسي تحدث العدوى في الفئران على مرحلتين ، تنظم كل منهما خلايا مناعية مختلفة. في حين أن فقدان الدهون لم يفيد في مكافحة العدوى ، فإن فقدان العضلات كان مفيدًا - وهو دليل مفاجئ على أن بعض الهزال قد يساعد في إدارة المرض.

والنتائج التي نشرت في تقارير الخلية في 24 يوليو 2023 ، يمكن أن تساعد في تطوير علاجات أكثر فاعلية تحافظ على الناس من الهزال وتزيد من فهمنا لكيفية تأثير الهزال على البقاء والمراضة عبر العدوى والسرطانات والأمراض المزمنة وغير ذلك.

"غالبًا ما نفترض أن ظروفًا مثل الهزال سيئة ، لأنها غالبًا ما تتزامن مع معدلات وفيات أعلى" ، كما يقول المؤلف الكبير أيريس ، رئيس معهد سالك للإرث ورئيس مختبر علم وظائف الأعضاء الجزيئية والأنظمة. لكن إذا سألنا بدلاً من ذلك ، ما هو الغرض من الهدر؟ يمكننا العثور على إجابات مفاجئة وثاقبة يمكن أن تساعدنا في فهم استجابة الإنسان للعدوى وكيف يمكننا تحسين هذه الاستجابة ".

يتطلب الدفاع عن الجسم من الغازي الكثير من الطاقة. أشارت الدراسات السابقة إلى أن استهلاك الطاقة المرتبط بالمناعة كان له نتيجة مؤسفة تتمثل في الهزال. لكن أيريس وفريقه كانوا فضوليين لمعرفة ما إذا كان الهزال مفيدًا وليس مجرد أثر جانبي.

الخلايا المناعية المتخصصة التي تسمى الخلايا التائية بطيئة في الاستجابة للعدوى ، ولكن عندما تستجيب ، فإنها تتكيف لمحاربة العدوى المعينة. كان أيريس مهتمًا بمعرفة ما إذا كانت هذه الخلايا التائية هي التي تسبب الهزال. إذا كانت الخلايا التائية مسؤولة عن هذه الحالة ، فإن ذلك يشير إلى أن الهزال ليس مجرد أثر جانبي غير منتج للخلايا المناعية المتعطشة للطاقة.

تسمى الخلايا موضع الاهتمام خلايا CD4 + و CD8 + T. تقود خلايا CD4 + T مكافحة العدوى ويمكن أن تعزز نشاط خلايا CD8 + T ، والتي يمكن أن تقتل الغزاة والخلايا السرطانية. غالبًا ما يعمل نوعا الخلايا التائية معًا ، لذلك افترض الباحثون أن دورهم في الهزال قد يكون جهدًا تعاونيًا أيضًا.

لمعرفة العلاقة بين خلايا CD4 + و CD8 + T والهزال ، تحول الباحثون إلى الطفيل T. بروسي. لان T. بروسي يعيش في الدهون ويمكن أن يمنع الاستجابة المناعية التكيفية - التي تشمل الخلايا التائية - لقد كان نموذجًا مثاليًا للعدوى لأسئلتهم حول هزال الدهون وكيف تتوسط الخلايا التائية في هذه العملية.

حقق الفريق 1) دور خلايا CD4 + و CD8 + T أثناء T. بروسي العدوى و 2) كيف أدت إزالة خلايا CD4 + و CD8 + T إلى تغيير طول العمر ومعدلات الوفيات وأعراض الطفيليات وكمية الطفيل الموجود في الفئران المصابة.

وجد الباحثون أن خلايا CD4 + T عملت أولاً وبدأت في عملية التخلص من الدهون. بعد ذلك ، ولكن بشكل مستقل تمامًا عن هزال الدهون ، بدأت خلايا CD8 + T عملية هزال العضلات. لم يكن لإهدار الدهون الناجم عن خلايا CD4 + T أي تأثير على قدرة الفئران على القتال T. بروسي أو البقاء على قيد الحياة من العدوى. ومع ذلك ، فإن الهزال العضلي الناجم عن خلايا CD8 + T ، على عكس الافتراضات التقليدية حول الهزال ، ساعد الفئران على القتال T. بروسي والبقاء على قيد الحياة من العدوى.

يقول المؤلف الأول سامويل ريدفورد ، باحث زائر حالي وطالب دراسات عليا سابق في مختبر أيريس: "كانت اكتشافاتنا مفاجئة للغاية لدرجة أنني كنت أتساءل في بعض الأوقات عما إذا كنا قد ارتكبنا خطأ ما". "كانت لدينا نتائج مذهلة مفادها أن الفئران التي لديها أجهزة مناعية تعمل بكامل طاقتها والفئران التي لا تحتوي على خلايا CD4 + T عاشت نفس المقدار من الوقت - وهذا يعني أن خلايا CD4 + T وإهدار الدهون الذي تسببت فيه كان من الممكن التخلص منها تمامًا في مكافحة الطفيلي. علاوة على ذلك ، وجدنا أن الأنواع الفرعية للخلايا التائية التعاونية عادة تعمل بشكل مستقل تمامًا عن بعضها البعض ".

توضح النتائج الدور المهم للخلايا المناعية في كل من هزال الدهون والعضلات وضرورة فهم وظيفة هذه الاستجابات لإبلاغ التدخلات العلاجية.

يقول أيريس: "يمكننا أن نتعلم الكثير عن أجهزتنا المناعية من خلال النظر إلى البيئات والالتهابات التي نشأنا معها". "بينما T. بروسي هي حالة مثيرة للاهتمام ومهمة ، والمثير هو استقراء النتائج التي توصلنا إليها لفهم ومعالجة والتغلب على أي مرض ينطوي على الهزال المناعي - الطفيليات والأورام والأمراض المزمنة وغير ذلك الكثير. "

في المستقبل ، سيفحص الفريق آلية الخلية التائية في الثدييات الأخرى وفي النهاية البشر. إنهم يريدون أيضًا أن يستكشفوا بمزيد من التفصيل سبب حدوث هزال العضلات ولماذا تلعب خلايا CD4 + و CD8 + T هذه الأدوار المميزة.

المؤلفون الآخرون هم Siva Karthik Varanasi و Karina Sanchez و Natalia Thorup of Salk.

تم دعم العمل من قبل المعاهد الوطنية للصحة (DPI AI144249 ، R01AI14929 ، NCI CCSG: P30 CA014195).

دوى: DOI: 10.1016 / j.celrep.2023.112814