SHI EN KIM

قد لا يبدو اليوم الحار تهديدًا يحتاج الجهاز المناعي إلى التعامل معه. ولكن مع تغير المناخ الذي يجلب درجات حرارة متوسطة أعلى وموجات حر شديدة ومميتة بشكل أكثر تكرارًا، سيبدأ الجهاز الدفاعي المترامي الأطراف في الجسم بالشعور بالحرارة. قد يؤثر هذا الطقس الحار بشكل محتمل على قدرة الجهاز المناعي على صد الغزاة الميكروبية والحفاظ على صحة الجسم.

قام فريق من العلماء، مؤخرًا، بفك تأثير التعرض للحرارة قصيرة الأمد على شبكة دفاع الجسم في دراسة قُدمت في مؤتمر في شيكاغو أجرتها الجمعية الأميركية للقلب في مارس. أخذ الباحثون عينات دم لمرة واحدة من 624 فردًا في لويزفيل، كنتاكي، بينما تقلبت درجات الحرارة في صيفي 2018 و2019، وقاموا بتحليل مختلف الجزيئات المناعية التي كانت تعمل كمؤشرات بيولوجية للالتهاب واستجابة مناعية. كانت درجة الحرارة المتوسطة عندما تم أخذ عينات الدم 24 درجة مئوية، حيث كانت معظم درجات الحرارة تتراوح بين 21 و27 درجة مئوية، ومع ذلك وجد الباحثون تغيرات التهابية واسعة النطاق بين المشاركين في الدراسة في الأيام التي كانت أدفأ من المتوسط، مما يشير إلى أن حتى الحرارة الخفيفة كانت تسبب للجهاز المناعي الدخول في وضع القتال واستهلاك الموارد القيمة. أدت هذه النتائج إلى تفكير الباحثين في العواقب طويلة الأمد لارتفاع درجات الحرارة العالمية بسرعة على وظيفة المناعة.

وفقًا للأبحاث الجديدة، تم اكتشاف أن ارتفاع درجات الحرارة يثير استجابة المكونات الأولية في جهاز المناعة، التي تتميز بالاستجابة المبكرة للهجمات الميكروبية. تشمل هذه المكونات بروتينات الإشارة المعروفة باسم السيتوكينات وأنواع مختلفة من خلايا الدم البيضاء، مثل خلايا القاتل الطبيعي T وخلايا الوحيدات المسؤولة عن التنظيف. تُعَدُّ مستويات مرتفعة من هذه الخلايا مؤشرًا على وجود التهاب، وهي طريقة يستخدمها جهاز المناعة للدفاع ضد الغزاة. ومع ذلك، إذا استمر هذا التحفيز لفترة طويلة، فقد يكون له آثار ضارة على الجسم.

لاحظ فريق الدراسة أيضًا اختلافات في استجابة المناعة التكيفية للجسم، والتي يتم إنتاجها بواسطة خلايا تتصرف مثل قوات العمليات الخاصة لاستهداف الغزاة المحددين. كان لدى المشاركين الذين تم أخذ عينات دمهم عندما كانت درجات الحرارة مرتفعة أعداد أقل من الخلايا B، وهي الخلايا العاملة المنتجة للأجسام المضادة التي تتعرف على مسببات الأمراض المحددة وتتذكرها للإصابات المستقبلية.

كانت التغييرات المناعية لافتة، بالنظر إلى أن لويزفيل لم تختبر أي فترات حرارة كبيرة خلال فترة الدراسة. يقول دانيال دبليو. ريغز، المؤلف الأول للدراسة وأستاذ الطب في جامعة لويزفيل: “لم أتوقع رؤية العديد من الخلايا تتغير، والعديد من المؤشرات تتغير، خاصةً مع هذه الزيادة المعتدلة في درجة الحرارة”.

منذ ذلك الحين، تعرضت المدينة لموجات حر شديدة في خريف 2019 والصيف الماضي. يتوقع ريغز أن تكون التقلبات المناعية أكبر عندما يتعرض الناس لدرجات حرارة أكثر تطرفًا.

يقول خبراء آخرون إنه لا يزال من المبكر القول ما إذا كانت تقلبات الجزيئات الحيوية حميدة أو خطيرة. تقول شارون إيفانز، أستاذة علم الأورام في مركز روزويل بارك الشامل للسرطان، والتي لم تشارك في البحث: “لا نريد أن نفسر التغييرات الملاحظة بشكل مفرط”. وتصف الدراسة، التي تعتبرها إيفانز “مثيرة للغاية”، بأنها تشير بوضوح إلى أن “شيئًا ما يحدث” في الجهاز المناعي.

يعتقد فريق ريغز أن العلامات الملاحظة للالتهاب خلال درجات الحرارة الأعلى قد تؤدي إلى تدهور صحة الشخص إذا تم تحفيزها بشكل متكرر. تساهم الوحيدات في تصلب الشرايين، وهو تراكم اللويحات داخل جدران الأوعية الدموية. مع مرور الوقت، يمكن أن يؤدي هذا التراكم إلى حدوث نوبة قلبية أو سكتة دماغية.

تأثيرات الحرارة على قدرة الجسم على مقاومة الأمراض أقل وضوحًا .يقول الباحثون في الدراسة إنه إذا كان هناك عدد أقل من الخلايا B تسير في مجرى الدم، فقد يكون الجسم أكثر عرضة للإصابة بالأمراض. تقول الدكتورة إيفانز إن انخفاض عدد الخلايا B في الدم، قد يعني ذلك أن هذه الخلايا قد تجمعت في أماكن أخرى، وربما في مواقع مُقاومة في الطحال أو العقد اللمفاوية، حيث تنتج الأجسام المضادة أو جزيئات المناعة ضد العدوى أولاً. على الرغم من أن عينة الدم قد تشير إلى عدد أقل من الخلايا B في هذا السيناريو، فإن الجسم يكون أكثر قدرة على مكافحة الأمراض.

تقول إيفانز إن بعض الحرارة يمكن أن تكون مفيدة أحيانًا. وقد أظهرت هي وباحثون آخرون في تجارب سابقة على الفئران وفي زراعات الخلايا أن التعرض المعتدل قصير المدى للحرارة، يمكن أن يعزز في الواقع دفاعات المناعة، مثل تعزيز حركة خلايا الدم البيضاء وتركيز الجزيئات الدالة على المناعة في الدم. يعتقد الباحثون أن الجسم يثير الحمى لمنح الجهاز المناعي ميزة قتالية أثناء العدوى.

بالطبع، ارتفاع درجات الحرارة لفترات طويلة، سواء كانت ناتجة عن الحمى أو البيئة، يمكن أن تكون ضارة. تؤدي الحميات المطولة إلى إجهاد الأعضاء الداخلية مثل القلب والرئتين، وتُشكل عبئًا على عملية التمثيل الغذائي .التعرض المزمن للحرارة من البيئة يُسبب العديد من المشاكل الصحية المعروفة. وتعتقد الدكتورة إيفانز أنه يمكن أن يؤدي في النهاية إلى إضعاف وظائف الجهاز المناعي عندما يتم تحويل الطاقة نحو تبريد الجسم بدلاً من الدفاع عنه .نشرت دراسة في عام 2019 أن الفئران التي تم توفير مساكن لها في أقفاص بدرجة حرارة 36.1 درجة مئوية لأكثر من أسبوع كانت تعاني من ضعف الاستجابة المناعية عندما أصيبت بفيروس الإنفلونزا. هذه الظروف الحرارية قاسية، ومع ذلك، لا تُشبه ظروف الحياة الواقعية التي يمر بها البشر عادةً، حيث تتناوب الليالي الأكثر برودة مع الأيام الأكثر دفئًا.

تقول إيفانز إن السؤال هو إذا كانت الاستجابة المناعية المعكوسة في الدراسة الجديدة تشبه تلك التي تسببها حمى معتدلة أو موجة حر شديدة، فستكون النتائج على الجهاز المناعي مختلفة تمامًا. لم يتمكن الباحثون من تحديد ما إذا كان التعرض للحرارة في الدراسة يعتبر خفيفًا أو خطيرًا بالنسبة لسكان لويزفيل. يقول ريغز إن جميع عمليات سحب الدم تمت في الخارج، لكن الباحثين لم يتتبعوا أماكن وجود المشاركين قبل ذلك. يمكن أن يكون المشاركون قد أمضوا معظم وقتهم قبل الإجراء في مكان فيه تكييف أو في الخارج تحت تأثير العناصر الجوية بشكل كامل. يمكن أن يؤثر أي من الحالتين على الجهاز المناعي ويخفف من قوة الارتباطات البيولوجية.

على الرغم من ذلك، تلمح الدراسة إلى جوانب الجهاز المناعي التي قد تكون الأكثر حساسية لارتفاع درجات الحرارة. تقول كريستي إيبي، باحثة في تغير المناخ والصحة بجامعة واشنطن، والتي لم تشارك في الدراسة، إن النتائج تطرح “أسئلة مثيرة للاهتمام”، مثل مدى قوة وسرعة استجابة الجسم للحرارة. للعثور على إجابات، سيحتاج الباحثون إلى إجراء دراسات حيوانية مضبوطة في ظروف معتدلة لموجات الحر، وكذلك مراقبة توقيعات الدم للأشخاص خلال تقلبات الطقس على مدى عدة أشهر. يمكن أن تساعد مثل هذه التجارب في استكشاف الفروق الدقيقة في كيفية تأثير الحرارة على مختلف عناصر الجهاز المناعي بشكل أكثر إقناعًا، وتساعد في توفير رعاية أفضل لأولئك الذين الأكثر عرضة لهذه التأثيرات.

قد تكون بعض الفئات السكانية أكثر عرضة للحرارة من غيرها، خاصة أولئك الذين يتناولون أدوية، وكبار السن، والأشخاص الذين يعانون من الأمراض المناعية الذاتية، والذين لا يستطيعون تحمل المزيد من الضغوط على نظامهم الدفاعي المجهد. تقول إيبي إن عدم المساواة الاجتماعية قد تفاقم أيضًا من التأثيرات الضارة للحرارة. فالأشخاص الذين يعيشون في المناطق الحرارة الحضرية أو الذين لا يملكون إمكانية الوصول إلى بنية تحتية مكيفة، سيشعرون بالحرارة بشكل أسرع. إحدى الحلول هي إنشاء المساحات الخضراء، التي ثبت أنها تخفض درجات الحرارة في الجزر الحرارية وتوفر ظلًا باردًا. يخطط ريغز لاستخدام النتائج كأساس لدراسة ما إذا كانت تدخلات زراعة الأشجار في لويزفيل تخفف من مخاطر موجات الحر.

وبينما يتجه الكوكب نحو ارتفاع في درجات الحرارة بمقدار (1.5درجة مئوية) فوق مستويات ما قبل الصناعة بحلول منتصف القرن، فإن فهم كيفية تأثير ارتفاع درجات الحرارة على الجهاز المناعي أمر ضروري لمنع وتخفيف آثار الإجهاد الحراري على صحة الإنسان. تقول الدكتورة إيفانز: “أعتقد أننا ما زلنا في بداية فهم تأثير ارتفاع درجات الحرارة على صحة الإنسان، خاصة فيما يتعلق بموجات الحر والعدوى”.

إعداد: وحدة الترجمات بمركز سمت للدراسات

المصدر: Scientific American