كشف بحث جديد عن آلية تأثير تلوث الهواء على نظام التنظيف الذاتي في الرئتين، ما يزيد من خطر العدوى، كما حدد البحث علاجًا لاستعادة وظائف الرئة.
ووفقًا لما نشره موقع New Atlas، من المعروف أن التعرض لتلوث الهواء مُضرّ بالإنسان، وهو مُضرّ بشكل خاص للرئتين. ولكن لم يكن يُعرف جيدًا حتى الآن ما يحدث على المستوى الجزيئي ليُسبب هذا الضرر في الرئة.
علاج محتمل
حددت دراسة جديدة، أجراها باحثون من مركز IFReC بجامعة أوساكا ونشرتها «Clinical Investigation»، آلية تأثير تلوث الهواء على المجاري الهوائية، وحددت علاجًا محتملاً.
نتائج ثرية
وقالت الباحثة الرئيسية، دكتورة نوريكو شينجيو، من IFReC “كانت النتائج ثرية بالمعلومات”، حيث تبين أن ملوثات الهواء PM2.5 تؤثر سلبًا على عملية التصفية المخاطية الهدبية، وهي آلية وقائية رئيسية في الجهاز التنفسي.
وتتضمن عملية التصفية المخاطية الهدبية بشكل أساسي حبس الملوثات في مخاط لزج، ثم إخراجها من مجرى الهواء بواسطة نتوءات تُسمى الأهداب.
الخلايا الهدبية
إن الخلايا الهدبية هي خلايا رئوية مبطنة بهياكل تشبه الشعر وتُسمى الأهداب. وكما ذكرت شينجيو، تلعب الأهداب دورًا حاسمًا في إزالة المخاط من مجرى الهواء. تحتوي كل خلية مهدبة في مجرى الهواء على 200 إلى 300 هدب، مما يزيد من مساحة سطح هذه الخلايا إلى مئات المرات، وفقًا للتقديرات، أعلى من مساحة الخلايا العادية. وهذا ما يجعل الخلايا الهدبية نقطة اتصال رئيسية بالملوثات البيئية.
جسيمات PM2.5
الجسيمات الدقيقة PM2.5، التي يبلغ قطرها 2.5 ميكرومتر أو أقل، تأتي من مصادر طبيعية وبشرية، مثل عوادم السيارات ومحطات الطاقة التي تعمل بالفحم والمنشآت الصناعية. تُنتج العديد من هذه الملوثات أنواعًا تفاعلية من الأكسجين، ما يؤدي إلى إجهاد تأكسدي قد يُلحق الضرر بالخلايا والأنسجة.
أكسدة الأحماض الدهنية
توصل الباحثون إلى أن الملوثات تُسبب أكسدة الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة (PUFAs) الموجودة في أغشية الخلايا الهدبية، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات تفاعلية تُسمى الألدهيدات المشتقة من بيروكسيد الدهون في الشعب الهوائية. يسمح تفاعلها بتعديل الخلايا، مما يؤدي إلى خلل وظيفي وتلف قد يمتد إلى الأهداب. عند تلفها، تقل قدرة الخلايا والأهداب المتصلة بها على إخراج الحطام من الرئتين، مما يزيد من خطر الإصابة بالعدوى.
استعادة الوظيفة الطبيعية
في إطار البحث عن سبل عكس الضرر الخلوي واستعادة الوظيفة الطبيعية، فحص الباحثون جينًا يُنتج إنزيم ألدهيد ديهيدروجينيز ALDH1A1، وهو إنزيم يشارك في تكسير الألدهيدات.
صرح ياسوتاكا أوكابي، باحث مُراسل في الدراسة وأستاذ مُشارك في IFReC ومهتم بشكل خاص بآليات استتباب مجرى الهواء، قائلاً: “إن إنزيم ألدهيد ديهيدروجينيز ALDH1A1 هو إنزيم يلعب دورًا هامًا في الحماية من الألدهيدات”، مضيفًا أنه بإجراء تجارب على فئران مختبر “تفتقر إلى ALDH1A1 لدراسة تأثير ملوثات الهواء التي لا تحتوي على هذا الجين. وكما هو متوقع، عانت الفئران من ضعف في تكوين الأهداب ووظائفها، بالإضافة إلى مستويات عالية من الألدهيدات”.
عدوى رئوية خطيرة
كما كانت الفئران التي تفتقر إلى ALDH1A1 أكثر عُرضة لخطر الإصابة بعدوى رئوية خطيرة عند تعرضها للجسيمات PM2.5 . ولكن عندما أعطى الباحثون الفئران دواءً زاد من مستويات ALDH1A1، استعادت وظيفة أهدابها المخاطية.
قال الباحثون: “تُظهر النتائج إجمالاً أن استقلاب الألدهيد يضمن مرونة الأهداب، ويُبرز إمكاناته العلاجية في التخفيف من اضطرابات الجهاز التنفسي المرتبطة بتلوث الهواء”.
أبحاث مستقبلية
ستبحث الأبحاث المستقبلية تأثير استقلاب الألدهيد على أمراض الجهاز التنفسي الأخرى، بما يشمل الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن والتليف الكيسي، والتي رُبطت أيضًا بالتعرض للجسيمات PM2.5.
