اخبار علمی, مطالب
آنزیمی در زهر مار زنگی با شدت عفونت COVID-19 ارتباط دارد.
مطالعات نشان می دهد که یک آنزیم در پاسخ التهابی دخیل است و ممکن است یک مکانیسم کلیدی باشد که شدت COVID-19 را افزایش می دهد و می تواند یک هدف درمانی جدید ارائه دهد.
نشان داده شده است که یک آنزیم منفرد پیش بینی کننده اصلی شدت COVID-19 است. دانشمندان دانشگاه آریزونا، دانشگاه استونی بروک (Stony Brook University) و دانشکده پزشکی دانشگاه ویک فارست (Wake Forest University) یافته هایی را گزارش کرده اند که آنزیم فسفولیپاز A2 گروه IIA، که با نام sPLA2-IIA شناخته می شود، ممکن است مهمترین عامل در پیش بینی بیمارانی باشد که سرانجام تسلیم ویروس کووید 19 می شوند.
آنزیم sPLA2-IIA مشابه آنزیمی است که در نوروتوکسین مار زنگی وجود دارد و می تواند غشای سلولی را از بین ببرد و معمولاً در افراد سالم در غلظتهای پایین یافت می شود زیرا این یک دفاع کلیدی در برابر عفونت باکتریایی است. در سطوح بالا، آنزیم فعال می تواند غشای اعضای حیاتی را خرد کند.
همانطور که فلوید چیلتون(Floyd Chilton)، نویسنده ارشد مقاله و مدیر تغذیه و سلامتی دانشگاه آریزونا توضیح می دهد:
«این منحنی زنگوله ای مقاومت در برابر بیماری درمقابل تحمل میزبان است. به عبارت دیگر، این آنزیم در تلاش برای از بین بردن ویروس است، اما در مقطعی خاص آنقدر زیاد ترشح می شود که همه چیز در جهت بدی پیش می رود و غشای سلولی بیمار را از بین می برد و در نتیجه منجر به نارسایی و مرگ چندین اندام می شود.»
برای درک بهتر عملکرد این آنزیم و نقش آن در شدت عفونت COVID-19، محققان نمونه خون از بیماران را برای تعیین غلظت sPLA2-IIA جمع آوری کردند.
از یافته ها می توان برای اطلاع از اهداف احتمالی درمان های پیشگیرانه یا پس از عفونت برای جلوگیری از مرگ و میر بیشتر استفاده کرد.
پیشرفت تشخیص هنگام افزایش فوریت
نمونه های پلاسما و اطلاعات نمودار پزشکی ابتدا از 127 بیمار بستری در دانشگاه استونی بروک بین ژانویه تا جولای 2020 توسط دل پوئتا و تیمش جمع آوری شد. گروه دوم سپس داده های 154 بیمار را از مرکز پزشکی StonyBrook و دانشگاه Banner در توسان بین ژانویه تا نوامبر 2020 شامل شد.
چیلتون گفت: «مسلماً اینها گروه های کوچکی هستند، اما بدست آوردن آنها و همه پارامترهای بالینی مرتبط با آن در این شرایط یک تلاش قهرمانانه بود. برخلاف اکثر مطالعاتی که در طول سالها به خوبی برنامه ریزی شده است، این امر در زمان واقعی در طبقه ICU اتفاق می افتد.»
الگوریتم های یادگیری ماشین سپس برای تجزیه و تحلیل نقاط داده بیماران که سن، شاخص توده بدن و شرایط قبلی و همچنین آنزیم های بیوشیمیایی و سطح متابولیت های چربی بیماران را در نظر می گیرند، مورد استفاده قرار گرفت. این مجموعه متغیرها فراتر از آزمایش بالینی سنتی است زیرا مشخصات بیوشیمیایی بیماران را نیز برای حمایت از یافته ها ارائه می دهد.
این نمایه سپس برای ترسیم یک درخت تصمیم گیری کننده و پیش بینی کننده استفاده شد که می تواند خطر مرگ و میر COVID-19 بیماران با علائم و ویژگی های خاص را پیش بینی کند.
جاستین اسنایدر (Justin Snider)، استادیار پژوهشی در گروه تغذیه دانشگاه آریزونا گفت:
«در این مطالعه، ما توانستیم الگوهای متابولیت هایی را که در افرادی که به این بیماری تسلیم شده بودند، شناسایی کنیم. متابولیت هایی که روی سطح ظاهر شدند اختلال عملکرد سلولی و سطوح بالای آنزیم sPLA2-IIA را نشان دادند. اولی مورد انتظار بود اما دومی نبود.»
sPLA2-IIA مرتبط با مرگ و میر بالای COVID-19: مکانیسم و پیامدها.
افراد سالم به طور معمول دارای سطح آنزیم sPLA2-IIA در حدود نیم نانوگرم در میلی لیتر (mL) خون هستند، اما یافته های این مطالعه نشان داد که عفونت COVID-19 در 63 درصد از بیماران مبتلا به COVID-19 شدید که سطوح sPLA2-IIA برابر یا بیشتر از 10 نانوگرم در میلی لیتر خون بود، کشنده بود.
چیلتون می گوید: «بسیاری از بیمارانی که بر اثر COVID-19 فوت کردند دارای بالاترین سطح این آنزیم بودند که تا به حال گزارش شده است. این مورد نگران کننده است زیرا عملکرد آنزیم sPLA2-IIA به مدت نیم قرن مورد بررسی قرار گرفته است و احتمالاً مورد بررسی ترین عضو از خانواده فسفولیپازها است.»
در مطالعات گذشته، نشان داده شده است که این آنزیم غشای سلولی میکروبی را در عفونت های باکتریایی از بین می برد و دارای نسب ژنتیکی مشابهی با آنزیم اصلی موجود در زهر مار است. چارلز مک کال، نویسنده اصلی این مطالعه، آنزیم را به عنوان «خردکننده» برای تأثیر آن در ایجاد حوادث التهابی شدید، مانند سپسیس باکتریایی، و همچنین شوک خونریزی دهنده و قلبی توصیف می کند.
چیلتون توضیح داد: «این پروتئین دارای شباهت توالی بالایی با آنزیم فعال در سم مار زنگی است و مانند سمی که در بدن عبور می کند، این ظرفیت را دارد که در اتصالات عصبی عضلانی به گیرنده ها متصل شود و به طور بالقوه عملکرد این ماهیچه ها را از کار بیندازد.»
تقریباً یک سوم مردم به کووید طولانی مبتلا می شوند و بسیاری از آنها افرادی فعال بودند که اکنون نمی توانند 100 یارد راه بروند. سوالی که ما اکنون در حال بررسی آن هستیم این است: اگر این آنزیم هنوز نسبتاً بالا و فعال باشد، آیا می تواند مسئول بخشی از پیامدهای طولانی مدت COVID باشد که ما می بینیم؟
اگرچه مطالعه حاضر عوامل ایجاد کننده را مشخص نمی کند، اما مطالعات بیشتر با توجه به نحوه فعال شدن این آنزیم خاص اطلاعات ارزشمندی را برای درمان های احتمالی ارائه می دهد.
