كيف يضر «كورونا» خلايا الدماغ؟

باحثون أميركيون قدموا حلاً للغز... واقترحوا العلاج

أليسون موتري يحمل صينية بها أشباه عضيات الدماغ البشري المشتقة من الخلايا الجذعية (جامعة كاليفورنيا)
أليسون موتري يحمل صينية بها أشباه عضيات الدماغ البشري المشتقة من الخلايا الجذعية (جامعة كاليفورنيا)
TT

كيف يضر «كورونا» خلايا الدماغ؟

أليسون موتري يحمل صينية بها أشباه عضيات الدماغ البشري المشتقة من الخلايا الجذعية (جامعة كاليفورنيا)
أليسون موتري يحمل صينية بها أشباه عضيات الدماغ البشري المشتقة من الخلايا الجذعية (جامعة كاليفورنيا)

مكنت «عضيات» الدماغ البشري باحثين بجامعة كاليفورنيا الأميركية من حل أحد الألغاز المرتبطة بمرض «كوفيد - 19»، وهو قدرته على إصابة الخلايا العصبية.
و«العضيات»، هي أنسجة ثلاثية الأبعاد ذاتية التنظيم، مشتقة من الخلايا الجذعية المستنبتة التي يمكن أن تحاكي بعض الأعضاء، وباستخدامها أظهر الباحثون في الدراسة المنشورة مطلع نوفمبر (تشرين الثاني) الحالي، بدورية «بلوس بيولوجي»، كيف أن فيروس «كورونا المستجد»، المسبب لمرض «كوفيد - 19»، يصيب الخلايا العصبية القشرية ويدمر على وجه التحديد نقاط الاشتباك العصبي، وهي الروابط بين خلايا الدماغ التي تسمح لها بالتواصل مع بعضها البعض.
وتشير النتائج إلى أن عقار «سوفوسبوفير» المضاد للفيروسات، وهو بالفعل علاج معتمد للالتهاب الكبدي الوبائي (سي)، منع بشكل فعال تكاثر الفيروس، وأزال التغيرات العصبية في عضيات الدماغ المصابة.
يقول كبير مؤلفي الدراسة أليسون آر موتري، الأستاذ في كلية الطب بجامعة كاليفورنيا في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة، «قللت اللقاحات والعلاجات الناشئة من العواقب الصحية لـ(كوفيد - 19) في معظم المرضى، لكن ظاهرة مرض (كوفيد الطويل)، التي تتميز باستمرار الأعراض التي تشمل ضعفاً عصبياً، لا تزال غير مفهومة تماماً ودون أي علاج محدد». ويضيف: «يساعد هذا العمل في شرح بعض الأعراض العصبية للمرض والأهم من ذلك، أنه يشير إلى أنه يمكن إعادة استخدام دواء مضاد للفيروسات معتمد من إدارة الغذاء والدواء الأميركية لاستعادة صحة خلايا الدماغ المصابة، ومعالجة النتائج العصبية طويلة المدى للمرض».
وعلى الرغم من اعتباره في المقام الأول مرضاً تنفسياً، فإن «كوفيد - 19» يمكن أن يسبب أعراضاً عصبية مؤقتة أو طويلة الأمد لدى بعض المرضى، تتراوح بين فقدان التذوق والشم، وضعف التركيز (ضباب الدماغ)، والآثار النفسية مثل الاكتئاب والسكتة الدماغية والصرع، واعتلال الدماغ (تغيير في وظيفة الدماغ أو هيكله).
ومع تراكم الأدلة على أن فيروس «كورونا المستجد» يمكن أن يصيب خلايا الدماغ ويغيرها، أثير تساؤل حول كيفية تمكن الفيروس من هذه الخلايا، ووجد الباحثون أن استخدام «العضيات» يمكن أن يسهم في حل اللغز.
وقام الباحثون بتعريض عضيات الدماغ للفيروس، ولاحظوا حدوث عدوى فيروسية، واكتشفوا أن الفيروس قلل بسرعة من عدد مشابك التواصل في الخلايا العصبية في غضون سبعة أيام بعد الإصابة، ومع ذلك، عندما عولجت العضيات المصابة باستخدام «سوفوسبوفير»، تم منع تكاثر الفيروس، وتم إنقاذ أو استعادة الاضطرابات العصبية الملحوظة. وتردد النتائج صدى النماذج الحسابية السابقة التي اقترحت أن «سوفوسبوفير» يمكن أن يكون علاجاً. ووفق بحث سابق أجراه موتري وزملاؤه فإن «سوفوسبوفير» يحمي وينقذ بشكل فعال الخلايا العصبية المصابة بفيروس «زيكا» أيضاً.
يقول موتري: «خلاصة القول، يبدو أن لدى (سوفوسبوفير) القدرة على إيقاف أو منع تطور الأعراض العصبية لدى مرضى (كوفيد - 19)، ولأنه ثبت عدم تسببه في أي مخاوف تتعلق بالسلامة لدى النساء الحوامل، فقد يكون أيضاً خياراً لمنع انتقال الفيروس إلى أطفالهن الذين لم يولدوا بعد».
ويضيف: «هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات والتجارب السريرية بالطبع، ولكن هذه النتائج تقدم طريقاً إلى الأمام لعلاج حالة (كوفيد - 19) الطويلة، التي أعاقت العلاج حتى الآن لملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
TT

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)

تُشكل ندرة المياه العذبة تحدياً عالمياً زائداً، خصوصاً في المناطق الجافة التي تشهد استنزافاً سريعاً لمواردها المحدودة. كما يزيد النمو السكاني والتطور الاقتصادي من حدة المشكلة، حيث يرفعان الطلب على المياه لأغراض الشرب والزراعة والصناعة؛ مما يهدد الصحة العامة والأمن الغذائي.

وتعتمد الطرق التقليدية لتحلية المياه على الطاقة بشكل مكثف ولها آثار بيئية سلبية، بينما تعد تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية حلاً واعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي، حيث تستفيد من الطاقة الشمسية المتجددة. وعلى الرغم من أن أنظمة «المقطرات» الشمسية لتحلية المياه تعد طريقة مستدامة، فإنها تواجه تحديات مثل الكفاءة المنخفضة التي تتراوح بين 30 و40 في المائة، ومعدلات إنتاج منخفضة للمياه العذبة، بالإضافة إلى التلوث البيئي الناجم عن استخدام مواد تقليدية، مثل المواد ذات التغير الطوري.

ألياف طبيعية

واستعرضت دراسة مرجعية أجراها باحثون مصريون، إمكانية استخدام الألياف الطبيعية بوصفها وسيلة مستدامة لتعزيز أداء الأنظمة الشمسية لتحلية المياه. وتتميز الألياف الطبيعية، المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية متاحة في المناطق النائية، بكونها بديلاً منخفض التكلفة، وقابلة للتحلل الحيوي، ومتعددة الاستخدامات.

ووفق النتائج المنشورة بعدد نوفمبر (تشرين الثاني) بدورية (Solar Energy)، يمكن للألياف الطبيعية مثل القطن، وقش الأرز، وألياف شجرة الموز، ونبات السيزال، وقش الخيزران، تحسين الأداء من خلال توفير الهيكل المسامي من أجل ترشيح المياه، وإزالة الشوائب، وتعزيز نقل الحرارة.

يقول الدكتور محمد عجيزة، الباحث الرئيسي للدراسة بقسم الهندسة الميكانيكية في جامعة كفر الشيخ، إن الألياف الطبيعية توفر حلاً مستداماً لتحسين كفاءة تحلية المياه بالطاقة الشمسية مع تقليل الأثر البيئي، لأنها تتميز بالتحلل البيولوجي، ما يجعلها خياراً جذاباً لتعزيز كفاءة الأنظمة الشمسية في المناطق التي تفتقر إلى الموارد.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن الألياف الطبيعية توفر امتصاصاً عالياً للإشعاع الشمسي؛ مما يُحسّن الاحتفاظ بالحرارة ويزيد معدلات التبخر، كما تعزز الكفاءة الحرارية والعزل وتقلل الفاقد الحراري؛ مما يزيد من كفاءة التكثيف بفضل مساحتها السطحية الكبيرة، فيما تُسهّل خصائصها نقل المقطر الشمسي، وتوزيعه في المناطق النائية، حيث تقلل من الوزن الإجمالي له.

تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية تعد حلا ًواعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي (جامعة واترلو)

تقييم الأداء

أثبتت الدراسة أن الألياف الطبيعية تتمتع بقدرة استثنائية على امتصاص المياه تصل إلى 234 في المائة، بالإضافة إلى خصائصها الحرارية المميزة؛ مما يتيح استخدامها بوصفها مواد عازلة أو ممتصة أو موصلة للحرارة في الأنظمة الشمسية. ويسهم ذلك في تحسين عمليات التبخير والتكثيف. وتعمل هذه الألياف على تعزيز نقل الحرارة وتقليل فقد الطاقة؛ مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة بنسبة 15 في المائة. كما وجد الباحثون أن هذه الألياف أثبتت قدرتها على زيادة إنتاجية المياه العذبة بشكل ملحوظ، حيث حققت زيادة تصل إلى 123.5 في المائة مع قشور الجوز الأسود، و126.67 في المائة مع مزيج من ألياف النباتات التي تنمو في البرك والمستنقعات وألياف السيزال.

وبالمقارنة مع المقطرات التقليدية، حققت بعض الألياف زيادة ملحوظة في إنتاج المياه العذبة، مثل نشارة الخشب وقش الأرز (62 في المائة)، واللوف الأسود (77.62 في المائة)، وألياف السيزال (102.7 في المائة)، والقماش القطني (53.12 في المائة)، وألياف النخيل (44.50 في المائة)، وألياف الكتان (39.6 في المائة).

وحددت الدراسة أبرز مميزات التوسع في استخدام الألياف الطبيعية في تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية، مثل وفرة الموارد الشمسية والمساحات الواسعة لتركيب الأنظمة، بالإضافة لكون الألياف خياراً مستداماً. كما تدعم زيادة استنزاف الموارد المائية العالمية، ونمو السكان، وزيادة الوعي بتغير المناخ الحاجة الملحة لهذه التكنولوجيا.

في المقابل، أشار الباحثون إلى تحديات تواجه هذه التقنيات، منها قلة الاستثمارات في الطاقة المتجددة، والوعي المحدود بفوائد أنظمة التحلية الشمسية، بالإضافة إلى قلة الانتشار والعوائق التجارية مقارنة بالتقنيات التقليدية، والاختلافات في سياسات الطاقة بين الدول، ما يؤثر على إمكانية توسيع نطاق استخدامها.

وأوصى الباحثون بإجراء مزيد من الأبحاث لتحسين تركيبات الألياف الطبيعية، واستكشاف بدائل قابلة للتحلل الحيوي لتقليل الأثر البيئي. وأكدوا أهمية إجراء تقييمات شاملة لتقنيات التحلية الشمسية لتحقيق أقصى تأثير ممكن وتلبية الاحتياجات الزائدة للمياه بشكل مستدام؛ مما يسهم في دعم الأمن المائي، وتعزيز القدرة على التكيف مع التغيرات المناخية.