الحديد يغذي الخلايا المناعية – وهذا قد يؤدي إلى تفاقم الربو

ربما سمعت أنه يمكنك الحصول على الحديد عن طريق تناول السبانخ وشرائح اللحم. ربما تعلم أيضًا أنه من المعادن النادرة الأساسية التي تعد مكونًا رئيسيًا للهيموجلوبين، وهو البروتين الموجود في خلايا الدم الحمراء والذي يحمل الأكسجين من الرئتين إلى جميع أجزاء الجسم.

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

في دراسة منشورة مؤخرًا من مختبرنا، وجدنا أن منع أو الحد من دخول الحديد إلى الخلايا المناعية يمكن أن يحسن أعراض الربو الناجم عن مسببات الحساسية الهجوم.

الخلايا المناعية التي تحتاج إلى الحديد

أثناء نوبة الربو، تعمل مسببات الحساسية غير الضارة على تنشيط الخلايا المناعية في رئتيك والتي تسمى ILC2s (الخلايا اللمفاوية الداخلية من النوع 2). ويؤدي ذلك إلى تكاثرها وإطلاق كميات كبيرة من السيتوكينات - وهي رسل تستخدمها الخلايا المناعية للتواصل، ويسبب التهابات غير مرغوب فيها. والنتيجة هي ظهور أعراض مثل السعال والصفير، مما يجعل الممرات الهوائية تبدو وكأنها مضغوطة.

لتقييم دور الحديد في وظيفة ILC2 في الرئة، أجرينا سلسلة من التجارب على ILC2 في المختبر. ثم قمنا بتأكيد النتائج التي توصلنا إليها في الفئران التي تعاني من الربو التحسسي وفي المرضى الذين يعانون من درجات متفاوتة من شدة الربو.

النتائج التجريبية

أولاً، اكتشفنا أن ILC2s يستخدم بروتينًا يسمى مستقبل الترانسفيرين 1 (TfR1) لامتصاص الحديد. عندما قمنا بحظر هذا البروتين في وقت تنشيط ILC2، لم تتمكن الخلايا من استخدام الحديد ولم تعد قادرة على التكاثر والتسبب في الالتهاب بكفاءة كما كانت من قبل.

ثم استخدمنا مادة كيميائية تسمى مخلب الحديد لمنع ILC2 من استخدام الحديد. تشبه مخلبيات الحديد المغناطيسات الفائقة للحديد وتستخدم طبيًا لإدارة الحالات التي يوجد فيها الكثير من الحديد في الجسم.

عندما حرمنا ILC2s من الحديد باستخدام المخلب، اضطرت الخلايا إلى تغيير عملية التمثيل الغذائي والتحول إلى نمط مختلف لإنتاج الطاقة، على غرار تغيير سيارة رياضية إلى دراجة. ولم تعد الخلايا فعالة في إحداث التهاب في الرئتين.

بعد ذلك، قمنا بتحديد الحديد الخلوي في الفئران ذات المسالك الهوائية الحساسة بسبب نشاط ILC2. لقد فعلنا ذلك بثلاث طرق مختلفة: عن طريق تثبيط TfR1، أو إضافة مخلب الحديد، أو تحفيز مستويات منخفضة من الحديد الإجمالي باستخدام بروتين اصطناعي يسمى ميني هيبسيدين. ساعدت كل من هذه الطرق في تقليل فرط استجابة مجرى الهواء لدى الفئران، مما أدى في الواقع إلى تقليل شدة أعراض الربو لديهم.

وأخيرًا، قمنا بدراسة الخلايا المأخوذة من مرضى الربو. لقد لاحظنا شيئًا مثيرًا للاهتمام: كلما زاد عدد بروتين TfR1 في خلايا ILC2 لديهم، كانت أعراض الربو لديهم أسوأ. بمعنى آخر، لعب الحديد دورًا كبيرًا في شدة الربو لديهم. أدى حصار TfR1 وعلاج خالب الحديد إلى تقليل تكاثر ILC2 وإنتاج السيتوكينات، مما يشير إلى أن نتائجنا في الفئران تنطبق على الخلايا البشرية. وهذا يعني أنه يمكننا نقل هذه النتائج من المختبر إلى التجارب السريرية في أسرع وقت ممكن.

علاج الربو بالحديد

يشبه الحديد قائد الأوركسترا، حيث يخبر الخلايا المناعية مثل ILC2 بكيفية التصرف أثناء نوبة الربو. وبدون كمية كافية من الحديد، لا يمكن لهذه الخلايا أن تسبب الكثير من المشاكل، مما قد يعني أعراضًا أقل للربو.

بعد ذلك، نعمل على استهداف الخلايا المناعية للمريض أثناء نوبة الربو. إذا تمكنا من تقليل كمية الحديد المتاحة لـ ILC2s دون استنفاد مستويات الحديد الإجمالية في الجسم، فقد يؤدي ذلك إلى علاجات جديدة للربو تعالج السبب الكامن وراء المرض، وليس فقط أعراضه. يمكن للعلاجات المتاحة السيطرة على الأعراض لإبقاء المرضى على قيد الحياة، لكنها لا تعالج المرض. قد توفر العلاجات المرتبطة بالحديد حلاً أفضل لمرضى الربو.

لا ينطبق اكتشافنا على الربو فحسب. يمكن أن يغير هذا قواعد اللعبة بالنسبة للأمراض الأخرى التي تنطوي على ILC2s، مثل الأكزيما والسكري من النوع الثاني. من كان يظن أن الحديد يمكن أن يكون مهمًا جدًا لجهازك المناعي؟

تم وصف نتائج العمل بالتفصيل في مقالة منشورة في مجلة المحادثة.