اكتشاف آلية كامنة وراء الأعراض الغامضة لـ«كوفيد ـ 19»

يقودها البروتين الرئيسي بسطح الفيروس

وجد الباحثون في جامعة لينشوبينغ بالسويد آلية بيولوجية لم يتم وصفها من قبل (رويترز)

بالنسبة إلى أولئك الذين يعانون من مرض «كوفيد-19» بشكل طويل الأمد، يمكن أن تتأثر أعضاء أخرى غير الرئتين بشكل خطير، وقد تستمر الأعراض والأضرار المعقدة. على سبيل المثال: في القلب والكلى والعينين والأنف والدماغ، وكذلك تخثر الدم المضطرب.
وظلت أسباب تأثر الجسم بهذه الطريقة لغزاً إلى حد كبير، والآن وجد الباحثون في جامعة «لينشوبينغ» بالسويد، آلية بيولوجية لم يتم وصفها من قبل، يمكن أن تكون جزءاً من التفسير.
وفريق البحث صاحب الدراسة المنشورة في 17 مايو (أيار) الجاري بدورية مجلة الجمعية الكيميائية الأميركية، له عديد من الأبحاث في الأمراض التي تسببها البروتينات الخاطئة، ومن أشهر الأمثلة على ذلك مرض «ألزهايمر» في الدماغ. ولاحظ الباحثون أن هناك عديداً من أوجه التشابه بين الأعراض المرتبطة بـ«كوفيد-19»، وتلك التي لوحظت في الأمراض التي تسببها هذه البروتينات. وتتأثر وظائف البروتينات بشدة بحقيقة أن البروتينات مطوية بطرق معينة تؤدي إلى تكوين بنية محددة ثلاثية الأبعاد، بالإضافة إلى هذا الشكل، يمكن للبروتين أيضاً أن يتخذ شكلاً بديلاً.
والمعروف أن أكثر من 30 نوعاً من البروتينات المختلفة لها هذا النوع من الشكل البديل المرتبط بالمرض، ويسمى هذا البروتين البديل «أميلويد».
وتساءل باحثو جامعة «لينشوبينغ» عما إذا كان الفيروس الذي يسبب «كوفيد-19» يحتوي على بروتين يمكنه إنتاج «الأميلويد»، وكانوا مهتمين بشكل خاص بالبروتين «سبايك» الموجود على سطح الفيروس، والذي يستخدمه الفيروس للتفاعل مع خلايا الجسم وإصابتها.
وباستخدام محاكاة الكومبيوتر، اكتشف الباحثون أن بروتين «سبايك» يحتوي على 7 تسلسلات مختلفة يمكن أن تنتج «الأميلويد».
وتفي ثلاث من السلاسل السبع بمعايير الباحثين، لكونها متواليات تنتج «الأميلويد» عند اختبارها تجريبياً، كما أنتجوا من بين أشياء أخرى، ما يسمى بالألياف، والتي تبدو كخيوط طويلة عند فحصها تحت المجهر الإلكتروني.
لكن هل تنشأ هذه الألياف تلقائيا؟ من المعروف أن عديداً من الأمراض، مثل مرض «ألزهايمر»، تسبقها عملية يقوم فيها الجسم بتقطيع البروتينات الكبيرة إلى أجزاء أصغر، والتي بدورها يمكن أن تنتج «الأميلويد» الضار.
وأظهر الباحثون في دراستهم أن إنزيماً من خلايا الدم البيضاء في الجهاز المناعي يمكن أن يقطع بروتين «سبايك»، وعندما يتم تقطيعه فإنه ينتج القطعة الدقيقة من البروتين والتي -وفقاً لتحليل الباحثين- من المرجح أن تنتج «الأميلويد».
ويتم إطلاق هذا الإنزيم بكميات كبيرة من نوع واحد من خلايا الدم البيضاء، وهي (العدلات)، والتي يتم إطلاقها في وقت مبكر أثناء العدوى مثل «كوفيد-19»، وعندما مزج الباحثون بروتين «سبايك» النقي مع هذا الإنزيم، المسمى إيلاستاز العدلة (neutrophil elastase)، تم إنتاج ألياف غير عادية.
ويقول بير هامارستروم، الأستاذ في قسم الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا بجامعة «لينشوبينغ» في تقرير نشره الموقع الإلكتروني للجامعة 19 مايو الجاري: «لم نشهد قط مثل هذه الألياف المخيفة كالتي ينتجها بروتين (سبايك)، والتي تتسبب في إنتاج أميلويد».
وتتفرع الألياف التي تبدأ من بروتين «سبايك» كامل الحجم مثل الأطراف على الجسم، ولا تتفرع «الأميلويد» عادة هكذا، ونعتقد أن ذلك يرجع إلى خصائص بروتين «سبايك»، كما يوضح هامارستروم.
وأشارت الأبحاث السابقة، بما في ذلك دراسة أجراها باحثون من جنوب أفريقيا، إلى أن بروتين «سبايك» قد يكون متورطاً في إنتاج جلطات دموية صغيرة.
ويحتوي الدم على بروتين الفيبرين الذي يساعد الدم على التخثر عند تلف الوعاء الدموي، بحيث يغلق الثقب مرة أخرى ويوقف النزيف، وعندما تبدأ الإصابة في الشفاء، من المفترض أن يتم تكسير التخثر بواسطة البلازمين، الموجود أيضاً في الدم.
وقام الباحثون في جامعة «لينشوبينغ» بخلط قطع البروتين المنتجة لـ«الأميلويد» من بروتين «سبايك» مع هذه المواد الجسدية في أنابيب الاختبار، ورأوا أن تخثر الفيبرين الذي تم إنتاجه بعد ذلك لا يمكن تفكيكه بالطريقة المعتادة بواسطة البلازمين.
وقد تكمن هذه الآلية المكتشفة حديثاً وراء إنتاج جلطات دموية دقيقة مماثلة لوحظت في كل من «كوفيد-19» الخطير وطويل الأمد، ويظهر تخثر الدم المضطرب أيضاً في عديد من الأمراض المرتبطة بـ«الأميلويد».
تقول صوفي نيستروم، الأستاذة المشاركة في جامعة «لينشوبينغ» بالسويد، والباحثة المشاركة في الدراسة: «يمكننا أن نرى أن بروتين (سبايك)، عندما يتأثر بجهاز المناعة لدينا، يمكن أن ينتج هياكل (أميلويد)، وهذا يمكن أن يؤثر على تخثر الدم لدينا، ونعتقد أن هذا الاكتشاف مهم لعديد من مجالات البحث، ونأمل أن يقوم باحثون آخرون بفحص الأسئلة التي يثيرها».