نقص الزنك مرتبط بزيادة خطر الإصابة بعدوى الرئة |
يؤدي نقص الزنك الغذائي إلى تعزيز الإصابة بالرئة ببكتيريا Acinetobacter baumannii
وهي السبب الرئيسي للالتهاب الرئوي المرتبط بأجهزة التنفس الصناعي، وفقًا لدراسة جديدة نُشرت في 15 نوفمبر في مجلة Nature Microbiology .
اكتشف فريق من الباحثين بقيادة المركز الطبي لجامعة فاندربيلت ارتباطًا غير متوقع بين السيتوكين المؤيد للالتهابات إنترلوكين-13 (IL-13) وعدوى الرئة الناجمة عن A. baumannii، وأثبتوا أن منع IL-13 منع الوفاة المرتبطة بالعدوى في نموذج حيواني.
وتشير النتائج إلى أن الأجسام المضادة لـIL-13، والتي وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على استخدامها في البشر، قد تحمي من الالتهاب الرئوي الجرثومي لدى المرضى الذين يعانون من نقص الزنك.
وعلى حد علمنا، فإن هذه هي أول دراسة تظهر أن تحييد IL-13 يمكن أن يمنع الوفاة بسبب عدوى بكتيرية. ويشير هذا الاكتشاف إلى إمكانية استخدام العلاج المضاد لـ IL-13 في المرضى الذين يعانون من نقص الزنك والالتهاب الرئوي الناتج عن A. baumannii كجزء من نهج علاجي شخصي.
يتعرض ما يقرب من 20% من سكان العالم لخطر نقص الزنك، والذي يمكن أن يضعف وظيفة المناعة ويشكل عامل خطر رئيسي للإصابة بالالتهاب الرئوي. وتعتبر منظمة الصحة العالمية نقص الزنك أحد الأسباب الرئيسية للإصابة بالأمراض والوفاة.
كما أن المرضى المعرضين لخطر نقص الزنك، وخاصة المرضى المصابين بأمراض خطيرة وكبار السن، معرضون أيضًا لخطر الإصابة بعدوى A. baumannii. ويواجه المرضى في مرافق الرعاية الصحية أعلى خطر للإصابة بالعدوى، وخاصة أولئك الذين يستخدمون أجهزة التنفس الصناعي، أو لديهم أجهزة مثل القسطرة، أو هم في وحدات العناية المركزة، أو لديهم إقامات طويلة في المستشفى. وقال سكار إن A. baumannii أصبحت مقاومة بشكل متزايد للعلاجات المضادة للميكروبات، مما يجعلها تهديدًا خطيرًا للصحة العامة.
لاستكشاف ما إذا كان نقص الزنك الغذائي يساهم في الإصابة ببكتيريا أ. باوماني وكيف يساهم في ذلك، أنشأ الباحثون نموذجًا للفأر لنقص الزنك الغذائي والالتهاب الرئوي الحاد الناتج عن البكتيريا أ. باوماني. قادت الدكتورة لورين بالمر، زميلة ما بعد الدكتوراه السابقة في مركز فاندربيلت الطبي والتي تعمل الآن أستاذة مساعدة في علم الأحياء الدقيقة والمناعة في جامعة إلينوي بشيكاغو، الدراسات.
وجد الباحثون أن الفئران التي تعاني من نقص الزنك تعاني من زيادة في عبء بكتيريا A. baumannii في الرئتين، وانتشار البكتيريا إلى الطحال، وارتفاع معدل الوفيات مقارنة بالفئران التي تستهلك كميات كافية من الزنك في نظامها الغذائي. وأظهروا أن الفئران التي تعاني من نقص الزنك تنتج المزيد من IL-13 أثناء العدوى وأن إعطاء IL-13 للفئران التي تحتوي على كمية كافية من الزنك يعزز انتشار A. baumannii إلى الطحال. وقد أدى علاج الأجسام المضادة لـ IL-13 إلى حماية الفئران التي تعاني من نقص الزنك من الموت الناجم عن A. baumannii.
وتضاف هذه النتائج إلى مجموعة متنامية من الدراسات التي تظهر أن نقص بعض العناصر الغذائية يرتبط بإنتاج IL-13 والاستجابة المناعية من "النوع 2".
وأشار سكار إلى أن "IL-13 قد يكون عامل خطر مهم لالتهابات الرئة الانتهازية والمرتبطة بالرعاية الصحية، مما يدعم بشكل أكبر استكشاف IL-13 كهدف للعلاج".
وقد تم إجراء دراسات مكثفة على الأجسام المضادة لـ IL-13 المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء (lebrikizumab وtralokinumab) كعلاجات محتملة للربو الشديد غير الخاضع للسيطرة. وعلى الرغم من عدم إثبات فعاليتها في هذا الصدد، فقد أثبتت التجارب السريرية سلامتها.
بالمر هو المؤلف الأول والمشارك مع سكار في إعداد تقرير Nature Microbiology . المؤلفون الآخرون هم Zachery Lonergan, PhD، وDziedzom Bansah، وXiaomei Ren, PhD، وLillian Juttukonda, MD, PhD، وChristopher Pinelli, DVM, PhD، وKelli Boyd, DVM, PhD. تم دعم البحث جزئيًا من قبل المعاهد الوطنية للصحة (المنح R01AI101171، وR01AI017829، وF31AI136255، وT32HL094296، وF32AI122516، وK99HL143441، وR00HL143441، وP30DK058404).
اكتشف فريق من الباحثين بقيادة المركز الطبي لجامعة فاندربيلت ارتباطًا غير متوقع بين السيتوكين المؤيد للالتهابات إنترلوكين-13 (IL-13) وعدوى الرئة الناجمة عن A. baumannii، وأثبتوا أن منع IL-13 منع الوفاة المرتبطة بالعدوى في نموذج حيواني.
وتشير النتائج إلى أن الأجسام المضادة لـIL-13، والتي وافقت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية على استخدامها في البشر، قد تحمي من الالتهاب الرئوي الجرثومي لدى المرضى الذين يعانون من نقص الزنك.
وعلى حد علمنا، فإن هذه هي أول دراسة تظهر أن تحييد IL-13 يمكن أن يمنع الوفاة بسبب عدوى بكتيرية. ويشير هذا الاكتشاف إلى إمكانية استخدام العلاج المضاد لـ IL-13 في المرضى الذين يعانون من نقص الزنك والالتهاب الرئوي الناتج عن A. baumannii كجزء من نهج علاجي شخصي.
الدكتور إريك سكار، حاصل على درجة الدكتوراه والماجستير في الصحة العامة، أستاذ علم الأمراض في جامعة إرنست دبليو جودباستشر ومدير معهد فاندربيلت للعدوى والمناعة والالتهابات
يتعرض ما يقرب من 20% من سكان العالم لخطر نقص الزنك، والذي يمكن أن يضعف وظيفة المناعة ويشكل عامل خطر رئيسي للإصابة بالالتهاب الرئوي. وتعتبر منظمة الصحة العالمية نقص الزنك أحد الأسباب الرئيسية للإصابة بالأمراض والوفاة.
كما أن المرضى المعرضين لخطر نقص الزنك، وخاصة المرضى المصابين بأمراض خطيرة وكبار السن، معرضون أيضًا لخطر الإصابة بعدوى A. baumannii. ويواجه المرضى في مرافق الرعاية الصحية أعلى خطر للإصابة بالعدوى، وخاصة أولئك الذين يستخدمون أجهزة التنفس الصناعي، أو لديهم أجهزة مثل القسطرة، أو هم في وحدات العناية المركزة، أو لديهم إقامات طويلة في المستشفى. وقال سكار إن A. baumannii أصبحت مقاومة بشكل متزايد للعلاجات المضادة للميكروبات، مما يجعلها تهديدًا خطيرًا للصحة العامة.
لاستكشاف ما إذا كان نقص الزنك الغذائي يساهم في الإصابة ببكتيريا أ. باوماني وكيف يساهم في ذلك، أنشأ الباحثون نموذجًا للفأر لنقص الزنك الغذائي والالتهاب الرئوي الحاد الناتج عن البكتيريا أ. باوماني. قادت الدكتورة لورين بالمر، زميلة ما بعد الدكتوراه السابقة في مركز فاندربيلت الطبي والتي تعمل الآن أستاذة مساعدة في علم الأحياء الدقيقة والمناعة في جامعة إلينوي بشيكاغو، الدراسات.
وجد الباحثون أن الفئران التي تعاني من نقص الزنك تعاني من زيادة في عبء بكتيريا A. baumannii في الرئتين، وانتشار البكتيريا إلى الطحال، وارتفاع معدل الوفيات مقارنة بالفئران التي تستهلك كميات كافية من الزنك في نظامها الغذائي. وأظهروا أن الفئران التي تعاني من نقص الزنك تنتج المزيد من IL-13 أثناء العدوى وأن إعطاء IL-13 للفئران التي تحتوي على كمية كافية من الزنك يعزز انتشار A. baumannii إلى الطحال. وقد أدى علاج الأجسام المضادة لـ IL-13 إلى حماية الفئران التي تعاني من نقص الزنك من الموت الناجم عن A. baumannii.
وتضاف هذه النتائج إلى مجموعة متنامية من الدراسات التي تظهر أن نقص بعض العناصر الغذائية يرتبط بإنتاج IL-13 والاستجابة المناعية من "النوع 2".
وأشار سكار إلى أن "IL-13 قد يكون عامل خطر مهم لالتهابات الرئة الانتهازية والمرتبطة بالرعاية الصحية، مما يدعم بشكل أكبر استكشاف IL-13 كهدف للعلاج".
وقد تم إجراء دراسات مكثفة على الأجسام المضادة لـ IL-13 المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء (lebrikizumab وtralokinumab) كعلاجات محتملة للربو الشديد غير الخاضع للسيطرة. وعلى الرغم من عدم إثبات فعاليتها في هذا الصدد، فقد أثبتت التجارب السريرية سلامتها.
بالمر هو المؤلف الأول والمشارك مع سكار في إعداد تقرير Nature Microbiology . المؤلفون الآخرون هم Zachery Lonergan, PhD، وDziedzom Bansah، وXiaomei Ren, PhD، وLillian Juttukonda, MD, PhD، وChristopher Pinelli, DVM, PhD، وKelli Boyd, DVM, PhD. تم دعم البحث جزئيًا من قبل المعاهد الوطنية للصحة (المنح R01AI101171، وR01AI017829، وF31AI136255، وT32HL094296، وF32AI122516، وK99HL143441، وR00HL143441، وP30DK058404).
المصادر
المركز الطبي لجامعة فاندربيلت