الحديد يغذي الخلايا المناعية - ويمكن أن يؤدي إلى تفاقم الربو

ربما سمعتَ أنه يمكنك الحصول على الحديد من السبانخ وشرائح اللحم. ولعلك تعلم أيضًا أنه عنصر غذائي دقيق أساسي ومكون رئيسي للهيموغلوبين، وهو البروتين الموجود في خلايا الدم الحمراء الذي يحمل الأكسجين من الرئتين إلى جميع أنحاء الجسم.

من الوظائف المهمة الأقل شهرة للحديد هو مشاركته في توليد الطاقة لبعض الخلايا المناعية.

في دراسة نشرت مؤخرا من مختبرنا، وجدنا أن منع أو الحد من تدفق الحديد إلى الخلايا المناعية يمكن أن يخفف من أعراض نوبة الربو الناجمة عن المواد المسببة للحساسية.

الخلايا المناعية التي تحتاج إلى الحديد

أثناء نوبة الربو، تُنشّط مسببات الحساسية غير الضارة خلايا مناعية في رئتيك تُسمى ILC2s (الخلايا الليمفاوية الداخلية من النوع 2). هذا يدفعها إلى التكاثر وإطلاق كميات كبيرة من السيتوكينات، وهي الرسل التي تستخدمها الخلايا المناعية للتواصل، مما يُسبب التهابًا غير مرغوب فيه. والنتيجة هي أعراض مثل السعال والصفير، مما يُشعرك بضيق في مجاري الهواء.

لتقييم دور الحديد في وظيفة ILC2 في الرئة، أجرينا سلسلة من التجارب على ILC2 في المختبر. ثم تحققنا من صحة نتائجنا لدى الفئران المصابة بالربو التحسسي ولدى المرضى الذين يعانون من درجات متفاوتة من شدة الربو.

النتائج التجريبية

أولاً، اكتشفنا أن خلايا ILC2 تستخدم بروتينًا يُسمى مستقبل الترانسفيرين 1 (TfR1) لامتصاص الحديد. عندما حجبنا هذا البروتين عند تنشيط خلايا ILC2، لم تعد الخلايا قادرة على استخدام الحديد، ولم تعد قادرة على التكاثر والتسبب في الالتهاب بنفس فعالية ما كانت عليه سابقًا.

ثم استخدمنا مادة كيميائية تُسمى مُخلِّب الحديد لمنع ILC2 من استخدام الحديد. تُشبه مُخلِّبات الحديد مغناطيساتٍ فائقةً للحديد، وتُستخدم طبيًا لعلاج الحالات التي يرتفع فيها مستوى الحديد في الجسم.

عندما حرمنا خلايا ILC2 من الحديد باستخدام مُخلِّب، اضطرت الخلايا إلى تغيير أيضها والتحول إلى طريقة مختلفة للحصول على الطاقة، مثل التحول من سيارة رياضية إلى دراجة هوائية. ولم تعد الخلايا بنفس فعالية التسبب في التهاب الرئتين.

بعد ذلك، قمنا بتقييد الحديد الخلوي لدى الفئران ذات المجاري الهوائية الحساسة بسبب نشاط ILC2. قمنا بذلك بثلاث طرق مختلفة: تثبيط TfR1، أو إضافة مُخلِّب للحديد، أو تحفيز مستويات الحديد الكلية المنخفضة باستخدام بروتين صناعي يُسمى ميني هيبسيدين. ساعدت كل من هذه الطرق في تقليل فرط تفاعل المجاري الهوائية لدى الفئران، مما أدى في الواقع إلى تخفيف حدة أعراض الربو لديهم.

أخيرًا، درسنا خلايا من مرضى الربو. لاحظنا أمرًا مثيرًا للاهتمام: كلما زادت نسبة بروتين TfR1 في خلايا ILC2، ازدادت أعراض الربو سوءًا. بمعنى آخر، لعب الحديد دورًا كبيرًا في شدة الربو لديهم. أدى تثبيط TfR1 واستخدام مُخلِّبات الحديد إلى تقليل تكاثر ILC2 وإنتاج السيتوكينات، مما يشير إلى أن نتائجنا على الفئران قابلة للتطبيق على الخلايا البشرية. هذا يعني أنه يمكننا نقل هذه النتائج من المختبر إلى التجارب السريرية في أسرع وقت ممكن.

علاج الربو بالحديد

يعمل الحديد كقائد أوركسترا، إذ يُرشد الخلايا المناعية، مثل ILC2، إلى كيفية التصرف أثناء نوبة الربو. فبدون كمية كافية من الحديد، لا تستطيع هذه الخلايا التسبب في مشاكل كبيرة، مما قد يعني أعراض ربو أقل.

نعمل الآن على استهداف الخلايا المناعية للمريض أثناء نوبة الربو. إذا استطعنا تقليل كمية الحديد المتاحة لخلايا ILC2s دون استنزاف مستويات الحديد الكلية في الجسم، فقد يؤدي ذلك إلى علاج جديد للربو يعالج السبب الكامن وراء المرض، وليس فقط الأعراض. العلاجات الحالية قادرة على التحكم في الأعراض للحفاظ على حياة المرضى، لكنها لا تشفي المرض. قد توفر العلاجات القائمة على الحديد حلاً أفضل لمرضى الربو.

لا يقتصر اكتشافنا على علاج الربو فحسب، بل قد يُحدث نقلة نوعية في علاج أمراض أخرى مرتبطة بـ ILC2s، مثل الأكزيما وداء السكري من النوع الثاني. من كان ليصدق أن الحديد قد يكون بهذه الأهمية لجهاز المناعة؟

وقد تم وصف نتائج العمل بالتفصيل في مقال نُشر في مجلة The Conversation.