14 دسامبر 2023- در طی دهه‌ها مشخص شده است که افراد مبتلا به دیابت در صورت آلوده شدن به ویروس‌هایی مانند آنفولانزا و همچنین باکتری‌ها و قارچ‌ها در معرض خطر ابتلا به بیماری شدید ریوی هستند.

هنگامی که همه‌گیری کووید-19 در اوایل سال 2020 شروع شد، این پدیده ی مرموز اهمیت بیشتری پیدا کرد: مشخص شد که افراد مبتلا به دیابت در معرض خطر قابل توجه بالاتری برای ابتلا به بیماری شدید و حتی کشنده ی ریه پس از ابتلا به یک نوع جدی از این ویروس، قرار دارند، اما هیچ کس دلیل آن را درک نمی کرد. در واقع، حدود 35 درصد از افراد مبتلا به کووید-19 که در طول همه گیری جان خود را از دست دادند، دیابت داشتند.

اکنون، تحقیقات موسسه ی علوم Weizmann که در مجله ی Nature منتشر شده است، نشان داده است که چگونه در افراد دیابتی، سطوح بالای قند خون عملکرد زیر مجموعه های سلولی کلیدی را - که پاسخ ایمنی را تنظیم می کنند- در ریه ها مختل می کند. همچنین محققان یک استراتژی بالقوه برای معکوس کردن این حساسیت و نجات جان افراد دیابتی را شناسایی کردند.

محققان چندین مدل موش دیابت نوع 1 و 2 را در معرض انواع عفونت های ویروسی ریه قرار دادند. درست مانند انسان‌های دیابتی، در تمام این مدل‌ها، موش‌های دیابتی پس از قرار گرفتن در معرض پاتوژن‌های ریوی مانند آنفولانزا دچار عفونت ریه شدید و کشنده شدند. محققان دریافتند که واکنش ایمنی، که در افراد غیر دیابتی عفونت را از بین می برد و باعث بهبود بافت ریه می شود، در موش های دیابتی به شدت مختل شده و منجر به عفونت کنترل نشده، آسیب به ریه و در نهایت مرگ می شود.

در مرحله ی بعد، برای رمزگشایی مبنای این خطر افزایش یافته، محققان به ارزیابی بیان ژن در سطح سلول های فردی در بیش از 150هزار سلول منفرد ریه ی موش های دیابتی و غیردیابتی آلوده پرداختند. محققان همچنین مجموعه وسیعی از آزمایش‌ها شامل مکانیسم‌های ایمنی و متابولیک را انجام داده و همچنین به ارزیابی عمیق بیان ژن سلول‌های ایمنی در موش‌های دیابتی آلوده پرداختند.

محققان در موش‌های دیابتی، اختلال عملکرد برخی از سلول‌های دندریتیک ریه را که پاسخ ایمنی هدفمند را در برابر عفونت بیماری‌زا تنظیم می‌کنند، شناسایی کردند. دکتر Samuel Nobs، یکی از محققان فوق دکترا و یکی از نویسندگان اول این مطالعه، گفت: «سطوح قند خون بالا به ‌شدت زیرمجموعه‌های خاصی از سلول‌های دندریتیک را در ریه مختل می‌کند و از ارسال پیام‌های مولکولی که پاسخ ایمنی بسیار مهم را فعال می‌کند، جلوگیری کرده و در نتیجه، عفونت بدون کنترل ادامه می یابد».

نکته مهم این است که دانشمندان کشف کردند که چگونه سطوح بالای قند در موش های دیابتی عملکرد طبیعی سلول های دندریتیک ریه را در طول عفونت مختل می کند. تغییر متابولیسم قند در این سلول ها منجر به تجمع محصولات جانبی متابولیکی می شود که به طور قابل توجهی تنظیم طبیعی بیان ژن را مختل کرده و منجر به تولید نابجای پروتئین ایمنی بدن می گردد.

دکتر Kolodziejczyk، یکی از همکاران فوق دکتری و از نویسندگان اول که این مطالعه را رهبری کرد، گفت: «این می‌تواند توضیح دهد که چرا عملکرد این سلول‌ها در دیابت مختل می‌شود، و چرا سیستم ایمنی قادر به ایجاد یک دفاع ضد عفونت موثر نیست».

سپس دانشمندان راه‌هایی را برای جلوگیری از اثرات مضر سطوح بالای قند در سلول‌های دندریتیک ریه به عنوان وسیله‌ای برای کاهش خطر عفونت در حیوانات دیابتی بررسی کردند. در واقع، کنترل شدید سطح قند خون توسط مکمل‌های انسولین، سلول‌های دندریتیک را وادار کرد تا ظرفیت خود را برای ایجاد یک پاسخ ایمنی محافظتی بازیابی کرده و از آبشار رویدادهایی که منجر به یک عفونت ریه ویروسی شدید و تهدید کننده زندگی می‌شود، جلوگیری کند.

از طرف دیگر، تجویز مولکول‌های کوچکی که اختلال تنظیمی ناشی از قند را معکوس می‌کنند، اختلال عملکرد سلول‌های دندریتیک را تصحیح کرده و آنها را قادر ساخت تا با وجود سطوح بالای قند، یک پاسخ ایمنی محافظتی ایجاد کنند.

دکتر Suhaib K. Abdeen، که سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشت، گفت: «تصحیح سطح قند خون یا استفاده از داروها برای معکوس کردن اختلالات تنظیمی ژن ناشی از قند بالا، تیم ما را قادر ساخت تا عملکرد سلول‌های دندریتیک را به حالت عادی برگردانند. این بسیار هیجان‌انگیز بود، زیرا به این معنی است که می‌توان از حساسیت ناشی از دیابت به عفونت‌های ریوی ویروسی و پیامدهای ویرانگر آن جلوگیری کرد».

با توجه به اینکه بیش از 500 میلیون نفر در سراسر جهان به دیابت مبتلا هستند و با توجه به اینکه میزان ابتلا به دیابت در دهه های آینده افزایش می یابد، این تحقیقات جدید پیامدهای بالینی قابل توجه و امیدوارکننده ای دارد.

پرفسور Eran Elinav، رئیس آزمایشگاه موسسه ی علوم Weizmann، گفت: یافته‌های ما برای اولین بار توضیح می‌دهد که چرا دیابتی‌ها بیشتر مستعد ابتلا به عفونت‌های تنفسی هستند. کنترل سطح قند ممکن است کاهش این خطر آشکار مرتبط با دیابت را ممکن کند.

او افزود: در بیماران دیابتی که سطح قند آنها به راحتی به محدوده ی نرمال باز نمی گردد، داروهای مولکولی کوچک ممکن است تغییرات ژنی ناشی از سطوح بالای قند را اصلاح کنند و به طور بالقوه عفونت شدید ریه را کاهش دهند یا حتی از آن جلوگیری کنند. تجویز موضعی چنین داروهایی از طریق استنشاق ممکن است عوارض جانبی را به حداقل برساند و در عین حال اثربخشی دارو را افزایش دهد که شایستگی آزمایش بالینی انسانی را در آینده دارد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2023-12-people-diabetes-prone-respiratory.html