جهاز مناعة الجسم... محاولات علمية لا تتوقف لفهم عمله

كان محور جائزة نوبل في الطب لعام 2025

شكل تصويري لمهاجمة الأجسام المضادة للفيروسات الدخيلة في مجرى الدم (غيتي)
شكل تصويري لمهاجمة الأجسام المضادة للفيروسات الدخيلة في مجرى الدم (غيتي)
TT

جهاز مناعة الجسم... محاولات علمية لا تتوقف لفهم عمله

شكل تصويري لمهاجمة الأجسام المضادة للفيروسات الدخيلة في مجرى الدم (غيتي)
شكل تصويري لمهاجمة الأجسام المضادة للفيروسات الدخيلة في مجرى الدم (غيتي)

أهديت جائزة نوبل للطب هذا العام للعالمين الأميركيين ماري برونكو وفريد رامسديل، والعالم الياباني شيمون ساكاغوتشي لإنجازاتهم غير المسبوقة في مجال الجهاز المناعي. وهي إنجازات علمية تناولت كيفية الحفاظ على جهاز المناعة تحت السيطرة، بغية فهم كيفية ضبط أي انفلاتات واضطرابات تتسبب بأمراض المناعة الذاتية Autoimmune Diseases، ولتحفيز مزيد من العمل العلمي لتطوير علاجات في مجالات مثل السرطان وأمراض المناعة الذاتية.

ووصف موقع جائزة نوبل الإلكتروني عمل هؤلاء الباحثين بأنهم: «اكتشفوا كيفية الحفاظ على جهاز المناعة». وقال أولي كامبي، رئيس لجنة جائزة نوبل: «كانت اكتشافاتهم حاسمة في فهمنا لكيفية عمل الجهاز المناعي، ولماذا لا نُصاب جميعاً بأمراض مناعية ذاتية خطيرة».

ومن جهتها، أفادت ماري واهرين-هيرلينيوس، أستاذة أمراض الروماتيزم في معهد كارولينسكا السويدي، الجهة المانحة للجائزة، قائلة: «سلط عملهم الضوء على كيفية حماية الجهاز المناعي للخلايا السليمة، مما يفتح آفاقاً جديدة محتملة لعلاجات جديدة لأمراض المناعة الذاتية والسرطان. وتتعلق اكتشافاتهم بالتحمل المناعي المحيطي، أو كيف نحافظ على جهازنا المناعي تحت السيطرة لنتمكن من مكافحة جميع الميكروبات التي يمكن تخيلها، مع تجنب الإصابة بأمراض المناعة الذاتية».

الجهاز المناعي

والجهاز المناعي هو أداة الجسم للوقاية من العدوى أو الحد منها. وشبكته المعقدة من الخلايا والأعضاء والبروتينات والأنسجة تُمكّنه من الدفاع عن الجسم ضد مسببات الأمراض.

ويستطيع الجهاز المناعي، إذا كان يعمل بكامل طاقته، التمييز بين الأنسجة السليمة والمواد غير المرغوب فيها. فإذا اكتشف مادة غير مرغوب فيها، يُطلق استجابة مناعية - هجوم معقد لحماية الجسم من الغزاة مثل البكتيريا والفيروسات والفطريات والطفيليات. كما يتعرف على الخلايا الميتة والمعيبة ويزيلها.

وفي أمراض المناعة الذاتية والحساسية، يُخطئ الجهاز المناعي في إدراك الأنسجة السليمة على أنها غير سليمة، فيُطلق هجوماً غير ضروري، مما يؤدي إلى أعراض مزعجة وخطيرة في بعض الأحيان.

* مكونات الجهاز المناعي. ويتكون الجهاز المناعي من مجموعة من المكونات، منها:

- خلايا الدم البيضاء.

- الطحال.

- نخاع العظم.

- الجهاز اللمفاوي.

- الغدة الزعترية.

- اللوزتين، والزوائد الأنفية، والزائدة الدودية.

وتدور خلايا الدم البيضاء في الدم والأوعية اللمفاوية، باحثةً عن مسببات الأمراض. وعندما تجد أحدها، تبدأ بالتكاثر وإرسال إشارات إلى أنواع الخلايا الأخرى للقيام بالمثل. ويشكل الجهاز اللمفاوي شبكةً تشبه الأوعية الدموية، حيث يحمل مادةً تُسمى اللمف بدلاً من الدم. اللمف هو سائل ينقل الخلايا المناعية إلى المناطق التي تحتاجها. ويخزن الجسم خلايا الدم البيضاء في أماكن مختلفة، تُعرف بالأعضاء الليمفاوية.

* أنواع خلايا الدم البيضاء. ومن بين أنواع عدة من خلايا الدم البيضاء، هناك الخلايا الليمفاوية Lymphocytes، التي تساعد الجسم على تذكر «الميكروبات السابقة» والتعرف عليها إذا عاودت الهجوم على الجسم. وتبدأ الخلايا الليمفاوية حياتها في نخاع العظم. ويبقى بعضها في النخاع ويتطور إلى الخلايا الليمفاوية البائية (الخلايا البائية B Cells)؛ بينما ينتقل بعضها الآخر إلى الغدة الزعترية ويتحول إلى الخلايا الليمفاوية التائية (الخلايا التائية T Cells). ولهذين النوعين من الخلايا أدوار مختلفة، حيث تنتج الخلايا الليمفاوية البائية أجساماً مضادة وتساعد في تنبيه الخلايا الليمفاوية التائية، بينما تدمر الخلايا الليمفاوية التائية الخلايا المصابة في الجسم وتساعد في تنبيه كريات الدم البيضاء الأخرى.

والخلايا القاتلة الطبيعية (NK) هي أيضاً خلايا ليمفاوية. تتعرف الخلايا القاتلة الطبيعية على الخلايا التي تحتوي على فيروس وتدمرها.

• توليد الأجسام المضادة. وبشكل عام، يتعزز جهاز المناعة عند التعرض لمسببات الأمراض المختلفة. وبحلول مرحلة البلوغ، يكون معظم الناس قد تعرضوا لمجموعة من مسببات الأمراض واكتسبوا مناعة أقوى. وبمجرد أن يُنتج الجسم جسماً مضاداً، فإنه يحتفظ بنسخة منه، بحيث إذا ظهر نفس المستضد مرة أخرى، يتمكن الجسم من التعامل معه بسرعة أكبر. وبعض الأمراض، مثل الحصبة، قد تكون شديدة في حال حدوثها، ولهذا السبب يوصي الخبراء بالتطعيم. وإذا تلقى الشخص لقاح الحصبة، فمن غير المرجح أن يُصاب بالمرض. وإذا أصيب شخص غير مُلقح بالحصبة مرة واحدة، فمن النادر أيضاً أن يُصاب بها مرة أخرى. في كلتا الحالتين، يُخزن الجسم جسماً مضاداً للحصبة. يكون الجسم المضاد جاهزاً لتدمير الفيروس في المرة التالية التي يظهر فيها. وهذا ما يُسمى المناعة.

أنواع المناعة

وهناك ثلاثة أنواع من المناعة لدى البشر:

* المناعة الفطرية. وتشمل هذه المناعة الفطرية الحواجز الخارجية لجسمنا - خط الدفاع الأول ضد مسببات الأمراض - مثل الجلد والأغشية المخاطية للحلق والأمعاء. وهذه الاستجابة عامة وغير محددة. وإذا تمكنت مسببات الأمراض من تجاوز الجهاز المناعي الفطري، فستهاجمها الخلايا البلعمية. كما تُنتج الخلايا البلعمية مواد تُسمى السيتوكينات، والتي تزيد من الاستجابة الالتهابية.

* المناعة التكيفية. المناعة التكيفية مكتسبة. وتتطور مناعة الشخص ضد مسببات الأمراض مع تقدمه في العمر. وبفضل التطعيمات والتعرض لأمراض مختلفة، يُطور الجسم مجموعة من الأجسام المضادة لمسببات الأمراض المختلفة. ويُطلق الأطباء أحياناً على هذه المناعة اسم الذاكرة المناعية لأن الجهاز المناعي يتذكر الأعداء السابقين.

* المناعة السلبية. هذا نوع مؤقت من المناعة يُستمد من شخص آخر. وعلى سبيل المثال، يتلقى المولود الجديد أجساماً مضادة من الأم عبر المشيمة قبل الولادة، وفي حليب الثدي بعد الولادة. وتحمي هذه المناعة السلبية الرضيع من بعض الأمراض خلال مراحل حياته المبكرة.

اضطرابات المناعة

وهناك العديد من الطرق التي قد يُصاب بها الجهاز المناعي بالخلل. تنقسم أنواع اضطرابات المناعة إلى ثلاث فئات:

* اضطرابات نقص المناعة: وينشأ هذا الخلل عندما يعجز جزء أو أكثر من أجزاء الجهاز المناعي عن أداء وظائفه. وقد ينتج عن حالة يولد بها الشخص، تُعرف باسم نقص المناعة الأولي. أو عن تطورات مع مرور الوقت، مثل التقدم في السن، أو مرض يُؤثر على الجهاز المناعي، مثل فيروس نقص المناعة البشرية، وسوء التغذية، والسمنة، أو الإفراط في تعاطي الكحول، أو تلقي علاج طبي، مثل العلاج الكيميائي، أو أدوية علاج أمراض المناعة الذاتية، أو أدوية لمنع الجسم من رفض عملية الزرع.

* اضطرابات المناعة الذاتية Autoimmunity. قد يستهدف الجهاز المناعي الخلايا السليمة عن طريق الخطأ بدلاً من مسببات الأمراض أو الخلايا المعيبة. ولا يستطيع الجهاز المناعي التمييز بين الخلايا والأنسجة السليمة وغير السليمة. وعلى سبيل المثال، يؤدي تدمير خلايا بيتا البنكرياسية إلى عجز الجسم عن إنتاج الإنسولين، وهو ما يُؤدي إلى الإصابة بمرض السكري من النوع الأول.

* فرط الحساسية. وفي حالة فرط الحساسية، يتفاعل الجهاز المناعي بشكل مبالغ فيه أو غير مناسب. فيهاجم المواد اليومية، مثل الغبار، كما لو كانت مُمْرِضات. ويحدث هذا في حالات الربو أو حساسية الطعام أو الإكزيما. كما يمكن أن يؤدي رد الفعل الحاد إلى صدمة الحساسية، حيث يستجيب الجسم لمسببات الحساسية بقوة شديدة قد تُهدد الحياة.

الخلايا التائية لا تزال تُحيّر العلماء

الخلايا التائية التنظيمية هي نوع من الخلايا المناعية التي تعمل بمثابة «حراس أمن» للجهاز المناعي، حيث تقمع الاستجابات المناعية المفرطة للوقاية من أمراض المناعة الذاتية والالتهابات. وهي وظيفة يُطلق عليها اسم التحمل المناعي.

وعند اختلال هذه الوظيفة تحصل مهاجمة من قبل خلايا المناعة لخلايا وأنسجة الجسم السليمة، وهي عملية مرضية ضارة جداً، تُعرف باسم أمراض المناعة الذاتية.

كما تتحكم الخلايا التائية التنظيمية في التحمل المناعي Immune Tolerance عن طريق القضاء على الخلايا التائية ذاتية التفاعل، وبالتالي كبح العمليات الالتهابية غير المطلوبة. وهي وظيفة يُطلق عليها اسم السيطرة على الالتهاب. وبها يتم كبح الاستجابة المناعية لمختلف المحفزات، بما في ذلك مسببات الأمراض ومسببات الحساسية والميكروبات المتعايشة، مما يحافظ على التوازن المناعي في الجسم.

وكذلك تضبط الخلايا التائية التنظيمية التوازن الداخلي للأنسجة Tissue Homeostasis. وفي هذا المضمار تلعب الخلايا التنظيمية أيضاً دوراً أساسياً في صيانة الأنسجة وإصلاحها وتجديدها في كل من الظروف الطبيعية والمرضية.

ولكن الإشكالية أنها قد تعيق أيضاً الاستجابات المناعية المفيدة المضادة لنمو خلايا الأورام، وكذلك تعيق القضاء على المسببات المرضية، كالميكروبات. ولذا فإن الخصائص الرئيسية للخلايا التنظيمية هي في قدرتها على تثبيط اضطرابات عمل الخلايا المناعية الأخرى، وذلك من خلال آليات مختلفة.

وهناك نوعان رئيسيان من الخلايا التنظيمية التائية، هما:

- الخلايا التنظيمية التائية الطبيعية nTregs، التي تنشأ وتتطور في الغدة الزعترية.

- الخلايا التنظيمية التائية المُستحثة iTregs، التي في محيط الغدة الزعترية من الخلايا التائية الساذجة استجابةً لإشارات معينة، لتصبح مجموعة وظيفية مميزة.

وبمراجعة مصادر طب أمراض المناعة، تستخدم الخلايا التنظيمية التائية آليات متعددة لممارسة تأثيراتها الكابحة. ومن أهمها:

- إطلاق بروتينات تُثبط نشاط الخلايا المناعية الأخرى، المعروفة باسم السيتوكينات المثبطة Inhibitory Cytokines.

- القضاء على الخلايا المناعية المستهدفة مباشرةً، والتي تُعرف باسم التحلل الخلوي Cytolysis.

- تغيير البيئة لتثبيط وظيفة الخلايا المناعية الأخرى، عبر ضبط الاضطراب الأيضي Metabolic Disruption.

مراحل متسلسلة في اكتشافات موضوع جائزة نوبل للطب لهذا العام

قررت لجنة نوبل في معهد كارولينسكا في 6 أكتوبر الحالي منح جائزة نوبل لعام 2025 في علم وظائف الأعضاء أو الطب إلى كل من: ماري إي. برونكو وفريد رامسديل وشيمون ساكاغوتشي، وذلك «لاكتشافاتهم المتعلقة بالتحمل المناعي المحيطي Peripheral Immune Tolerance».

وأفادت: «يجب تنظيم جهاز المناعة القوي في الجسم، وإلا فقد يهاجم أعضاءنا. ولقد مُنحوا الجائزة لاكتشافاتهم الرائدة المتعلقة بالتحمل المناعي المحيطي، الذي يمنع الجهاز المناعي من إيذاء الجسم. إن جهازنا المناعي يحمينا يومياً من آلاف الميكروبات المختلفة التي تحاول غزو أجسامنا. ولكل منها مظهر مختلف، وقد طور العديد منها أوجه تشابه مع الخلايا البشرية، كشكل من أشكال التمويه. فكيف يُحدد الجهاز المناعي ما يجب أن يهاجمه وما يجب أن يدافع عنه؟».

وأضافت قائلة: «اكتشافاتهم الأساسية متعلقة بالتحمل المناعي المحيطي. حيث حدد الفائزون الخلايا التائية التنظيمية Regulatory T Cells، وهي فئة من خلايا الدم البيضاء تعمل كحراس أمن للجهاز المناعي وتمنع الخلايا المناعية من مهاجمة أجسامنا».

وتفيد أخبار أوساط البحث العلمي العالمية بأنه تُجرى حالياً أكثر من 200 تجربة علمية إكلينيكية على البشر باستخدام الخلايا التائية التنظيمية. وكان شيمون ساكاغوتشي في تفكيره العلمي وأبحاثه يسبح عكس التيار عام 1995، عندما حقق أول اكتشاف رئيسي له. وفي ذلك الوقت، كان العديد من الباحثين مقتنعين بأن التحمل المناعي يتطور فقط نتيجة القضاء على خلايا مناعية ضارة محتملة مصدرها الغدة الزعترية Thymus، من خلال عملية تُسمى التحمل المركزي Central Tolerance. ولكن المفاجئ أن ساكاغوتشي أظهر أن الجهاز المناعي أكثر تعقيداً، واكتشف فئة غير معروفة سابقاً من الخلايا المناعية، والتي تحمي الجسم من أمراض المناعة الذاتية.

وفي سياق متصل ومن مكان آخر من العالم، حققت ماري برونكو وفريد رامسديل الاكتشاف الرئيسي الآخر عام 2001، عندما قدما تفسيراً لسبب تعرض سلالة معينة من الفئران بشكل خاص لأمراض المناعة الذاتية. واكتشفا أن الفئران لديها طفرة في جين أطلقا عليه اسم Foxp3. كما أظهرا أن الطفرات في الجين البشري المكافئ لهذا الجين تسبب مرضاً مناعياً ذاتياً خطيراً IPEX.

وبعد عامين من ذلك، تمكن شيمون ساكاغوتشي من ربط هذه الاكتشافات. وأثبت أن جين Foxp3 يتحكم في نمو الخلايا التي حددها عام 1995. وهذه الخلايا، المعروفة الآن باسم الخلايا التائية التنظيمية، تراقب الخلايا المناعية الأخرى وتضمن تحمّل جهازنا المناعي لأنسجتنا.

وقال موقع جائزة نوبل الإلكتروني: «أطلقت اكتشافات الحائزين على الجائزة مجال التحمّل المحيطي، مما حفّز تطوير علاجات طبية للسرطان وأمراض المناعة الذاتية. وقد يؤدي هذا أيضاً إلى زيادة نجاح عمليات زرع الأعضاء. يخضع العديد من هذه العلاجات حالياً لتجارب إكلينيكية».


مقالات ذات صلة

تناول الجوز مع العشاء قد يساعدك على النوم أسرع... دراسة تكشف السبب

صحتك كاسة من الجوز (بكسلز)

تناول الجوز مع العشاء قد يساعدك على النوم أسرع... دراسة تكشف السبب

قد لا يكون الجوز أول ما يتبادر إلى الذهن عند البحث عن طرق لتحسين النوم، لكن دراسة حديثة تشير إلى أن تناوله مع وجبة العشاء قد يساعد على الاستغراق في النوم بسرعة.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك تتقارب كميات السكر والكربوهيدرات في عصيري البرتقال والتفاح (بيكسلز)

عصير البرتقال أم عصير التفاح... كيف يؤثر كل منهما في سكر الدم؟

يحتوي عصيرا البرتقال والتفاح على فيتامينات ومعادن ومضادات أكسدة، لكنهما غنيان بالسكريات الطبيعية وقليلان بالألياف، ما قد يؤدي إلى ارتفاع سكر الدم سريعاً.

«الشرق الأوسط» (بيروت)
صحتك عبارة «الذكاء الاصطناعي» تظهر على لوحة مفاتيح الى جانب يد آلية في رسم توضيحي (رويترز)

اختراق علمي واعد... ذكاء اصطناعي يكتشف مزيجاً دوائياً لمكافحة السرطان

كشف باحثون عن نظام مبتكر للذكاء الاصطناعي، قادر على تحديد توليفات دوائية واعدة قد تساعد في التغلب على مقاومة العلاج لدى مرضى السرطان.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك الشوكولاته الداكنة قد تساعد على الوقاية من أمراض القلب (بيكسلز)

من حماية القلب إلى تحسين الرؤية... ماذا تفعل الشوكولاته الداكنة بجسمك؟

لا تقتصر الشوكولاته الداكنة على كونها من الحلويات المفضلة لدى كثيرين، إذ تحتوي على مركبات نباتية قد تمنحها فوائد صحية متعددة.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
صحتك النوم الجيد يساعد على صفاء التفكير وتقييم الخيارات قبل اتخاذ القرارات (بيكسلز)

هل تكون قراراتك في الصباح أفضل من قرارات المساء؟

قد يساعد النوم الجيد على اتخاذ قرارات أوضح صباحاً، بينما يضعف التعب التركيز وضبط الاندفاع مساءً، مع اختلاف التأثير بحسب النوم والساعة البيولوجية لكل شخص.

«الشرق الأوسط» (بيروت )

تناول الجوز مع العشاء قد يساعدك على النوم أسرع... دراسة تكشف السبب

كاسة من الجوز (بكسلز)
كاسة من الجوز (بكسلز)
TT

تناول الجوز مع العشاء قد يساعدك على النوم أسرع... دراسة تكشف السبب

كاسة من الجوز (بكسلز)
كاسة من الجوز (بكسلز)

قد لا يكون الجوز أول ما يتبادر إلى الذهن عند البحث عن طرق لتحسين النوم، لكن دراسة حديثة تشير إلى أن تناوله مع وجبة العشاء قد يساعد على الاستغراق في النوم بسرعة أكبر وتحسين جودته، بفضل احتوائه على مركبات مرتبطة بتنظيم النوم، أبرزها هرمون الميلاتونين، وفقاً لموقع «هيلث».

كيف درس الباحثون العلاقة بين الجوز والنوم؟

لاستكشاف العلاقة بين تناول الجوز وجودة النوم، استعان الباحثون بـ76 شاباً وشابة، تراوحت أعمارهم بين 20 و35 عاماً، للمشاركة في تجربة استمرت 18 أسبوعاً.

وخلال المرحلة الأولى من الدراسة، التي امتدت ثمانية أسابيع، قُسّم المشاركون إلى مجموعتين؛ تناول أفراد المجموعة الأولى 40 غراماً من الجوز يومياً مع وجبة العشاء، بينما امتنع أفراد المجموعة الثانية عن تناوله. وطُلب من جميع المشاركين تجنّب تناول أي أنواع أخرى من المكسرات خلال هذه الفترة.

وبعد فترة فاصلة استمرت أسبوعين، تبادلت المجموعتان الأدوار؛ إذ توقفت المجموعة الأولى عن تناول الجوز، فيما بدأت المجموعة الثانية بإضافته إلى وجبة العشاء.

وطوال فترة الدراسة، قدّم المشاركون عينات من البول لقياس مستويات إنتاج الميلاتونين لديهم. كما ارتدوا أجهزة تتبّع على معاصمهم لمدة سبعة أيام متتالية خلال كل مرحلة، لرصد أنماط نومهم ومستويات نشاطهم ودرجة حرارة بشرتهم ومدى تعرضهم للضوء.

وفي نهاية التجربة، خضع المشاركون للتقييم باستخدام «مقياس جودة النوم العالمي»، الذي يقيس أربعة جوانب مرتبطة بالراحة الليلية:

زمن الاستغراق في النوم: المدة التي يحتاج إليها الشخص حتى ينام.

كفاءة النوم: نسبة الوقت الذي يقضيه الشخص نائماً مقارنة بإجمالي الوقت الذي يمضيه في السرير بغرض النوم.

عدد مرات الاستيقاظ: عدد المرات التي يستيقظ فيها الشخص خلال الليل.

مدة اليقظة بعد بدء النوم: إجمالي الوقت الذي يقضيه الشخص مستيقظاً بعد أن يكون قد دخل في النوم.

نتائج الدراسة تشير إلى احتمال وجود علاقة بين تناول الجوز وتحسين النوم (بكسلز)

ماذا أظهرت النتائج؟

خلال المرحلة التي تناول فيها المشاركون الجوز، رصد الباحثون زيادة ملحوظة في إنتاج الميلاتونين لديهم خلال المساء، إلى جانب انخفاض الوقت الذي احتاجوا إليه للاستغراق في النوم.

كما سجّل المشاركون درجات أعلى على مقياس جودة النوم العالمي، وأفادوا بشعور أقل بالنعاس خلال ساعات النهار.

ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن الدراسة كانت محدودة النطاق.

كذلك، كان المشاركون على علم بما إذا كانوا يتناولون الجوز أم لا، وهو ما يثير احتمال تأثر معتقداتهم أو سلوكياتهم بهذه المعرفة.

إضافة إلى ذلك، طُلب من جميع المشاركين اتباع نظام غذائي على النمط المتوسطي طوال فترة التجربة، ما يعني أن أطعمة أخرى ضمن هذا النظام ربما أسهمت أيضاً في تحسين جودة النوم.

لماذا قد يساعد الجوز على النوم بصورة أفضل؟

تشير النتائج إلى احتمال وجود علاقة بين تناول الجوز وتحسين النوم، وقد يعود ذلك إلى محتواه من الهرمونات والمركبات المرتبطة بتنظيمه.

وحلّل الباحثون أيضاً مستويات المركبات التي قد تساعد على النوم في الجوز، وتوصلوا إلى نتائج لافتة؛ إذ تحتوي الحصة الواحدة منه، في المتوسط، على 84.6 ملليغرام من «التريبتوفان»، و118 نانوغراماً من الميلاتونين، فيما تبلغ نسبة التريبتوفان إلى الأحماض الأمينية المنافسة (CAA) نحو 0.058.

وتؤدي هذه العوامل جميعها دوراً مهماً في الحصول على نوم أفضل.

وتوضح دانييلا ماركيتي، الحاصلة على درجة الدكتوراه والمتخصصة في طب النوم السلوكي، أن التريبتوفان يُعدّ «نقطة الانطلاق الكيميائية الحيوية» لإنتاج السيروتونين والميلاتونين، اللذين يؤدي كل منهما دوراً في تنظيم النوم.

أما الميلاتونين، فيُعرف باسم «هرمون النوم»، نظراً إلى دوره في تنظيم دورة النوم والاستيقاظ.

وتشير ماركيتي إلى أن «مستويات الميلاتونين ترتفع خلال المساء لتنبيه الجسم إلى حلول الليل، ما يساعد على الاستغراق في النوم. ولذلك، فإن تناول الأطعمة التي تحتوي على الميلاتونين قد يعزز هذه الإشارات ويساعد الجسم على الاستعداد للنوم».

ما دور التريبتوفان والأحماض الأمينية في تحسين النوم؟

تؤدي نسبة التريبتوفان إلى الأحماض الأمينية المنافسة (CAA) دوراً مهماً أيضاً في تحديد مدى قدرة الجسم على الاستفادة منه.

وتوضح ماركيتي: «عندما تتنافس أحماض أمينية متعددة على عبور (البوابة) المؤدية إلى الدماغ، غالباً ما يتفوق منافسو التريبتوفان عليه. ولذلك، فإن ارتفاع نسبة التريبتوفان مقارنة بالأحماض الأمينية المنافسة يعني زيادة فرصته في اجتياز الحاجز الدموي الدماغي».


عصير البرتقال أم عصير التفاح... كيف يؤثر كل منهما في سكر الدم؟

تتقارب كميات السكر والكربوهيدرات في عصيري البرتقال والتفاح (بيكسلز)
تتقارب كميات السكر والكربوهيدرات في عصيري البرتقال والتفاح (بيكسلز)
TT

عصير البرتقال أم عصير التفاح... كيف يؤثر كل منهما في سكر الدم؟

تتقارب كميات السكر والكربوهيدرات في عصيري البرتقال والتفاح (بيكسلز)
تتقارب كميات السكر والكربوهيدرات في عصيري البرتقال والتفاح (بيكسلز)

يحتوي عصيرا البرتقال والتفاح على فيتامينات ومعادن ومضادات أكسدة، لكنهما غنيان بالسكريات الطبيعية وقليلان بالألياف، ما قد يؤدي إلى ارتفاع سكر الدم سريعاً عند تناولهما.

وحسب موقع «فيري ويل هيلث» الصحي، تتقارب كميات السكر والكربوهيدرات في العصيرين، لذلك لا يتمتع أي منهما بأفضلية واضحة لضبط سكر الدم.

فروق غذائية محدودة

يحتوي كوب عصير البرتقال غير المحلّى على نحو 117 سعرة حرارية، و27.4 غرام من الكربوهيدرات، و22 غراماً من السكر، و0.7 غرام من الألياف.

أما كوب عصير التفاح غير المحلّى، فيوفّر نحو 114 سعرة حرارية، و28 غراماً من الكربوهيدرات، و24 غراماً من السكر، و0.5 غرام من الألياف.

ورغم احتواء عصير البرتقال على سكر أقل وألياف أكثر قليلاً، فإن الفارق محدود، وتظل الكمية المستهلكة عاملاً مهماً في تأثير العصير على سكر الدم.

تحتوي عصائر الفاكهة على سكريات طبيعية وتُستهلك باعتدال ضمن نظام غذائي متوازن (بيكسلز)

كيف تتناول العصير باعتدال؟

يُنصح باختيار عصير طبيعي بنسبة 100 في المائة، من دون سكر مضاف، والاكتفاء بكميات صغيرة، فعبارة «من دون سكر مضاف» لا تعني خلوّه من السكريات الطبيعية.

ويمكن تناوله ضمن وجبة تحتوي على الألياف والبروتين والدهون الصحية، ما قد يساعد على إبطاء امتصاص السكر وتخفيف ارتفاعه بعد الأكل.

وتبقى الفاكهة الكاملة الخيار الأفضل غالباً، لأنها أغنى بالألياف وأكثر إشباعاً، كما أن تناولها يستغرق وقتاً أطول مقارنة بشرب العصير. ومع ذلك، يمكن لكميات صغيرة من العصير أن تدخل ضمن نظام غذائي متوازن.


اختراق علمي واعد... ذكاء اصطناعي يكتشف مزيجاً دوائياً لمكافحة السرطان

عبارة «الذكاء الاصطناعي» تظهر على لوحة مفاتيح الى جانب يد آلية في رسم توضيحي (رويترز)
عبارة «الذكاء الاصطناعي» تظهر على لوحة مفاتيح الى جانب يد آلية في رسم توضيحي (رويترز)
TT

اختراق علمي واعد... ذكاء اصطناعي يكتشف مزيجاً دوائياً لمكافحة السرطان

عبارة «الذكاء الاصطناعي» تظهر على لوحة مفاتيح الى جانب يد آلية في رسم توضيحي (رويترز)
عبارة «الذكاء الاصطناعي» تظهر على لوحة مفاتيح الى جانب يد آلية في رسم توضيحي (رويترز)

كشف باحثون في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس (UCLA) عن نظام مبتكر للذكاء الاصطناعي، قادر على تحديد توليفات دوائية واعدة قد تساعد في التغلب على مقاومة العلاج لدى مرضى السرطان. ونجح النظام في اكتشاف مزيج من مركب نباتي طبيعي ودواء مستخدم لعلاج سرطان البروستاتا، أظهر تأثيراً مضاداً للسرطان أقوى من تأثير كل منهما على حدة في الاختبارات المختبرية، وفقاً لصحيفة «إندبندنت».

وتعتمد المنصة الحاسوبية الجديدة، التي تحمل اسم «مايسترو» (MAESTRO)، ونُشرت تفاصيلها في مجلة «أدفانسد ساينس» (Advanced Science)، على نماذج لغوية كبيرة (LLMs) لتحليل المعارف العلمية المتاحة بشأن آليات عمل الأدوية والمسارات البيولوجية التي تستغلها الخلايا السرطانية للبقاء على قيد الحياة بعد العلاج.

ويعمل النظام على تقييم التوليفات العلاجية المحتملة، وترتيب المركبات المرشحة بحسب فاعليتها المتوقعة، إلى جانب تقديم تفسيرات بيولوجية يمكن للباحثين التحقق منها لاحقاً من خلال التجارب المختبرية.

وقال نيل لين، الأستاذ المشارك في الهندسة الميكانيكية وهندسة الطيران والهندسة الحيوية في كلية صامويلي للهندسة بجامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس، والمؤلف الرئيسي للدراسة: «يعتمد تطوير التوليفات الدوائية حالياً إما على الفحص الشامل، أو على اختيار الباحثين مركبات مرشحة بناءً على الدراسات المنشورة».

وأضاف: «تستغرق عملية تحديد التفاعلات المعقدة بين المسارات البيولوجية المتعددة وقتاً طويلاً، كما تظل مهمة صعبة. ويمكن لأداة (مايسترو) تسريع هذه العملية بصورة ملحوظة؛ إذ تتيح، من خلال دمج المعارف الطبية الحيوية المتاحة، تحديد توليفات دوائية تستند إلى أساس بيولوجي واضح، وتُعدّ الأكثر ملاءمة للخضوع للاختبارات التجريبية».

البحث عن علاجات تتغلب على مقاومة سرطان البروستاتا

استخدم الباحثون نظام «مايسترو»، وهو اختصار لعبارة «التعزيز الآلي واختيار المجموعة لتحسين الترتيب العلاجي»، لتقييم آلاف المركبات الطبيعية، بهدف تحديد خيارات علاجية قادرة على التغلب على مقاومة العلاج في سرطان البروستاتا.

وسلّط النظام الضوء على عدد من المركبات التي يُحتمل أن تعزز فاعلية عقار «إنزالوتاميد» (Enzalutamide)، وهو دواء متطور لعلاج سرطان البروستاتا، جرى اكتشافه وتطويره في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس.

وركّز فريق البحث على سرطان البروستاتا، نظراً إلى أن مقاومة العلاج لا تزال تمثل تحدياً سريرياً بالغ الصعوبة لدى المصابين بهذا المرض.

ورغم الإمكانات الواعدة التي أظهرها الذكاء الاصطناعي في التنبؤ بفاعلية التوليفات الدوائية، فإن كثيراً من الأساليب الحاسوبية الحالية تتطلب كميات ضخمة من بيانات التدريب المستمدة من التجارب، ولا تقدم سوى معلومات محدودة عن أسباب تفاعل بعض الأدوية مع بعضها.

ولهذا السبب، صمّم فريق جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس نظام «مايسترو» خصيصاً للتغلب على هذه القيود.

وزوّد الباحثون النموذج اللغوي الكبير ببيانات علمية ترتبط مباشرة بموضوع الدراسة، شملت بيولوجيا سرطان البروستاتا، وآليات مقاومة الأدوية، والتأثيرات المعروفة للعقاقير.

وبعد ذلك، حلّل النموذج الحاسوبي كيفية تفاعل هذه الآليات الخلوية مع عملية تثبيط مستقبلات الأندروجين، ورتّب المركبات المرشحة وفقاً لإمكان استخدامها علاجات مرافقة لعقار «إنزالوتاميد».

وبدلاً من الاكتفاء بتنبؤ واحد، طلب الباحثون من النموذج تقييم كل مركب مرشح أكثر من 100 مرة، ثم حلّلوا ترتيب المركبات ومدى ثبات نتائجها عبر عمليات المحاكاة الحاسوبية المتكررة.

وفي النهاية، صنّفوا المركبات التي حافظت باستمرار على مراتب متقدمة باعتبارها الأكثر وعداً لإخضاعها للاختبارات العملية.

فحص 3592 مركباً طبيعياً وتحديد 23 مزيجاً فعالاً

استخدم الفريق منصة «مايسترو» لفحص 3592 منتجاً طبيعياً، بهدف تقييم قدرتها على العمل بصورة تآزرية مع عقار «إنزالوتاميد».

وتمكّن النظام من تحديد 150 مركباً مرشحاً لإجراء اختبارات مختبرية باستخدام نماذج ثلاثية الأبعاد لسرطان البروستاتا.

ومن بين المركبات الـ150 التي خضعت للتقييم المختبري، أظهر 23 مركباً تفاعلاً تآزرياً واضحاً مع «إنزالوتاميد»، ما يعني أن الجمع بينهما حقق تأثيراً مضاداً للسرطان أكبر بكثير من تأثير كل علاج على حدة.

وكشفت الاختبارات اللاحقة أن «البربرين» (Berberine)، وهو مركب نباتي طبيعي، يُعدّ من أبرز المركبات الواعدة.

وأظهر الجمع بين «البربرين» و«إنزالوتاميد» تأثيراً تآزرياً ثابتاً عبر أربعة نماذج مختلفة لسرطان البروستاتا، رغم اختلاف آليات مقاومة العلاج بين هذه النماذج.

وقال جيمس سي. إتش. لو، الذي كان باحثاً في مرحلة ما بعد الدكتوراه بقسم الهندسة الحيوية في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجليس وقت إجراء الدراسة، وهو المؤلف الأول لها: «لم يكن (البربرين) مرشحاً بديهياً؛ نظراً إلى تأثيره في مسارات بيولوجية متعددة، ما يجعل التنبؤ بكيفية تفاعله مع أدوية أخرى أمراً صعباً».

وأضاف: «ما فاجأنا هو أن هذا المزيج أظهر تأثيراً تآزرياً ثابتاً عبر جميع نماذج سرطان البروستاتا، رغم اختلاف آليات المقاومة لديها. وهنا تكمن قوة نظام (مايسترو)؛ إذ ساعدنا على تحديد مزيج واعد كان من الممكن أن يغيب عن أنظارنا لو فحصنا كل مسار على حدة».

كيف يعمل المزيج الدوائي الجديد؟

اختبر الباحثون أيضاً مدى توافق التأثيرات البيولوجية للمزيج الدوائي مع الآلية الخلوية الدقيقة التي توقّعها نظام «مايسترو».

وأظهرت النتائج أن إضافة «البربرين» إلى عقار «إنزالوتاميد» أدت إلى زيادة نشاط بروتين «AMPK»، المرتبط بمسار حيوي يؤدي دوراً مهماً في تنظيم الطاقة داخل الخلايا والاستجابة للضغوط.

وتزامن ذلك مع تثبيط إشارات «mTORC1»، التي تؤدي دوراً أساسياً في نمو الخلايا وبقائها على قيد الحياة.

كما ارتبط استخدام المزيج الدوائي بزيادة الضغط الخلوي، إلى جانب تراجع عمليات تضاعف الحمض النووي (DNA) وتقدّم دورة الخلية.

وتشير هذه النتائج إلى أن الجمع بين «البربرين» و«إنزالوتاميد» يمثل خياراً علاجياً واعداً يستحق مزيداً من البحث، خصوصاً في حالات أورام البروستاتا التي طوّرت مقاومة للعلاجات القياسية.