كشفت أبحاث حديثة عن الآلية التي يؤثر بها تلوث الهواء على نظام التنظيف الذاتي في الرئتين، مما يزيد من خطر الإصابة بالعدوى. والأهم من ذلك، حددت الدراسة علاجاً واعداً يمكن أن يعيد وظائف الرئة الطبيعية.
ولطالما كان معروفاً أن التعرض لتلوث الهواء ضارٌ بالصحة، وخاصةً بالرئتين، لكن ما لم يكن واضحاً حتى الآن هو ما يحدث على المستوى الجزيئي ليُسبب هذا الضرر.
الآلية الجزيئية للضرر
أجرت دراسة جديدة، نُشرت في مجلة "Clinical Investigation" بواسطة باحثين من مركز IFReC بجامعة أوساكا، تحليلاً معمقاً لكيفية تأثير الملوثات على الشعب الهوائية.
وقالت الباحثة الرئيسية، الدكتورة نوريكو شينجيو: "كانت النتائج غنية بالمعلومات"، فقد وجدت الدراسة أن الجسيمات الدقيقة PM2.5 (التي يبلغ قطرها 2.5 ميكرومتر أو أقل، وتأتي من عوادم السيارات والمحطات الصناعية وغيرها) تؤثر سلباً على عملية التصفية المخاطية الهدبية. هذه العملية هي الخط الدفاعي الأول للرئتين، حيث تحبس الملوثات في مخاط لزج ثم تُخرجها من المجرى الهوائي بواسطة هياكل صغيرة تشبه الشعر تُسمى الأهداب.
دور الخلايا الهدبية وتأثير PM2.5
الخلايا الهدبية هي خلايا رئوية مبطنة بمئات الأهداب التي تزيد مساحة سطحها بشكل كبير، مما يجعلها نقطة تماس رئيسية مع الملوثات البيئية، تنتج العديد من ملوثات PM2.5 أنواعاً تفاعلية من الأكسجين، مما يؤدي إلى الإجهاد التأكسدي الذي يُلحق الضرر بالخلايا والأنسجة.
واكتشف الباحثون أن الملوثات تتسبب في أكسدة الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة (PUFAs) الموجودة في أغشية الخلايا الهدبية، يؤدي هذا إلى تكوين جزيئات تفاعلية تُسمى الألدهيدات المشتقة من بيروكسيد الدهون. هذه الألدهيدات تُعدّل الخلايا، مما يؤدي إلى خلل وظيفي وتلف يمكن أن يمتد إلى الأهداب. عندما تتلف الأهداب، تقل قدرتها على إزالة الحطام من الرئتين، مما يزيد من خطر الإصابة بالعدوى.
علاج محتمل واستعادة الوظيفة
للبحث عن طرق لعكس هذا الضرر الخلوي واستعادة الوظيفة الطبيعية، ركز الباحثون على جين ينتج إنزيم ألدهيد ديهيدروجينيز (ALDH1A1)، وهو إنزيم يشارك في تكسير الألدهيدات.
صرح الدكتور ياسوتاكا أوكابي، باحث مشارك في الدراسة، بأن "إنزيم ALDH1A1 يلعب دوراً هاماً في الحماية من الألدهيدات".
في التجارب التي أجريت على فئران تفتقر إلى هذا الإنزيم، عانت الفئران من ضعف في تكوين الأهداب ووظائفها، بالإضافة إلى مستويات عالية من الألدهيدات. كما كانت هذه الفئران أكثر عرضة للإصابة بعدوى رئوية خطيرة عند تعرضها لجسيمات PM2.5.
لكن عند إعطاء الفئران دواءً زاد من مستويات ALDH1A1، استعادت وظيفة أهدابها المخاطية.
وخلص الباحثون إلى أن "النتائج تُظهر أن استقلاب الألدهيد يضمن مرونة الأهداب، ويُبرز إمكاناته العلاجية في التخفيف من اضطرابات الجهاز التنفسي المرتبطة بتلوث الهواء".
آفاق البحث المستقبلية
ستركز الأبحاث المستقبلية على استكشاف تأثير استقلاب الألدهيد على أمراض الجهاز التنفسي الأخرى، بما في ذلك الربو، ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD)، والتليف الكيسي، والتي رُبطت جميعها أيضًا بالتعرض لجسيمات PM2.5.
المحرر: عمار الكاتب