“رئات مصغرة” نشأت في المختبر تكشف تفاصيل المراحل المبكرة من عدوى SARS-CoV-2


زودت الرئات المصغرة” المزروعة من انسجة وقع التبرع بها لمستشفيات كامبريدج فريقا من العلماء من كوريا الجنوبية والمملكة المتحدة برؤى مهمة حول كيفية اتلاف كوفيد-19 للرئتين.

وكتب العلماء في مجلة Cell Stem Cell بالتفصيل ال ليات الكامنة وراء عدوى SARS-CoV-2 والاستجابة المناعية الفطرية المبكرة في الرئتين. اقرا المزيد دراسة جديدة تزعم اكتشاف مادة في القنب قد تحمي من تلف الرئة الناجم عن كوفيد-19!

ويبدو ان الانسجة المستهدفة الرئيسية لـ SARS-CoV-2 الفيروس المسبب لـكوفيد-19 وخاصة في المرضى الذين يصابون بالالتهاب الرئوي هي الحويصلات الهوائية وهي اكياس هوائية صغيرة في الرئتين تمتص الاكسجين الذي نتنفسه وتبدله بثاني اكسيد الكربون في الزفير.

ولفهم كيفية اصابة SARS-CoV-2 بالرئتين بشكل افضل والتسبب بالمرض تحول فريق من العلماء من المملكة المتحدة وكوريا الجنوبية الى العضيات (organoids) اعضاء صغيرة تنمو في ثلاثة ابعاد في طبق المختبر لتقليد سلوك الانسجة والاعضاء.

واستخدم الفريق الانسجة التي تم التبرع بها لبنوك الانسجة في مستشفى Royal Papworth Hospital NHS Foundation Trust ومستشفى Addenbrooke وCambridge University NHS Foundations Trust بالمملكة المتحدة ومستشفى جامعة سيئول الوطنية لاستخراج نوع من خلايا الرئة المعروفة باسم الخلايا النسخية (الحويصلات الهوائية) البشرية من النوع 2 (AT2s) من خلال اعادة برمجة هذه الخلايا الى مرحلة الخلايا الجذعية وتمكنوا من تنمية هياكل ثلاثية الابعاد ذاتية التنظيم تحاكي سلوك انسجة الرئة الرئيسية. اقرا المزيد العلماء يحددون البروتين المسهل لدخول SARS-CoV-2 الى الخلايا البشرية

وقال الدكتور جو هيون لي المؤلف الرئيسي المشارك وقائد المجموعة في معهد ويلكوم ام ر سي كامبريدج للخلايا الجذعية بجامعة كامبريدج: ما زلنا نعرف القليل بشكل مفاجئ عن كيفية اصابة SARS-CoV-2 للرئتين والاسباب. وسمح لنا نهجنا بتنمية نماذج ثلاثية الابعاد لانسجة الرئة الرئيسية بمعنى ما الرئتين المصغرتين في المختبر ودراسة ما يحدث عندما تصابا بالعدوى.

واصاب الفريق عضيات (organoids) الرئة بسلالة من SARS-CoV-2 ماخوذة من مريض في كوريا الجنوبية تم تشخيص اصابته بـكوفيد-19 في 26 يناير 2020 بعد السفر الى مدينة ووهان الصينية.

وباستخدام الفريق مزيجا من التصوير الفلوري والتحليل الجيني للخلية الواحدة تمكنوا من دراسة كيفية استجابة الخلايا للفيروس.

وعندما تعرضت النماذج ثلاثية الابعاد لـ SARS-CoV-2 بدا الفيروس في التكاثر بسرعة ووصل الى عدوى خلوية كاملة بعد ست ساعات فقط من الاصابة. والتكاثر ي مك ن الفيروس من الانتشار في جميع انحاء الجسم واصابة الخلايا والانسجة الاخرى.

وفي الوقت نفسه تقريبا بدات الخلايا في انتاج الانترفيرون وهي بروتينات تعمل كاشارات تحذير للخلايا المجاورة تطلب منها تنشيط دفاعاتها المضادة للفيروسات. وبعد 48 ساعة اطلقت الانترفيرون الاستجابة المناعية الفطرية خط دفاعها الاول وبدات الخلايا تقاوم العدوى. اقرا المزيد علماء: لقاحات كوفيد-19 لن تمنع الاصابة بالمرض او وفياته

وبعد ستين ساعة من الاصابة بدات مجموعة فرعية من خلايا الانساخ الرئوية (AT2s) في التفكك ما ادى الى موت الخلايا وتلف انسجة الرئة.

وعلى الرغم من ان العلماء لاحظوا تغيرات في خلايا الرئة في غضون ثلاثة ايام من الاصابة الا ان الاعراض السريرية لـكوفيد-19 نادرا ما تحدث بهذه السرعة وقد تستغرق احيانا اكثر من عشرة ايام بعد التعرض للظهور.

ويقول الفريق ان هناك عدة اسباب محتملة لذلك. وقد يستغرق الفيروس عدة ايام من تسلل الفيروس اولا الى الجهاز التنفسي العلوي وصولا الى الحويصلات الهوائية. وقد يتطلب ايضا اصابة نسبة كبيرة من خلايا الحويصلات الهوائية او لمزيد من التفاعلات مع الخلايا المناعية ما يؤدي الى الالتهاب قبل ظهور الاعراض على المريض.

وقال الدكتور يونغ سيوك جو المؤلف الاول المشارك في الدراسة واستاذ مشارك في المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا: بناء على نموذجنا يمكننا معالجة العديد من الاسئلة الرئيسية التي لم تتم الاجابة عنها مثل فهم القابلية الوراثية للاصابة بـ SARS-CoV-2 وتقييم العدوى النسبية للطفرات الفيروسية والكشف عن عمليات تلف الفيروس في الخلايا النسخية البشرية.. والاهم من ذلك انه يوفر الفرصة لتطوير وفحص العوامل العلاجية المحتملة ضد عدوى SARS-CoV-2.

المصدر: medicalxpress