إصابة طفيفة، عدوى خطيرة، أو حتى الإنفلونزا يمكن أن ترسل الجسم في مسارات مختلفة جدًا. بعض الناس يتعافون بسرعة، بينما يصاب آخرون بمرض شديد أو يموتون. يسمي العلماء هذا المسار "مسار المرض"، ويمكن تشكيله بعوامل كثيرة، بما في ذلك العمر والجنس والتاريخ الصحي والبيولوجيا. في معهد سالك، أمضت الدكتورة جانيل آيرس سنوات في دراسة سبب استجابة الناس بشكل مختلف للمرض والإصابة. يركز عملها على كيفية توجيه الجسم بعيدًا عن المرض والموت نحو التعافي والبقاء.
غالبًا ما يكون الالتهاب قوة رئيسية وراء تدهور الجسم أثناء العدوى والإصابات. إنه ضروري للحماية لأنه ينبه الجهاز المناعي ويجلب الخلايا المناعية إلى حيث تكون مطلوبة. ولكن عندما يصبح الالتهاب مفرطًا، يمكن أن يتلف الأنسجة ويساهم في الموت. نظرًا لأن العدوى يمكن أن تسبب التهابًا ضارًا بشكل خاص، درس فريق سالك الفئران المصابة بعدوى. وجدوا أن إضافة الحمض الأميني ميثيونين إلى غذاء الحيوانات حماهم من الهزال ومشاكل حاجز الدم في الدماغ والموت المرتبط بالالتهاب.
جاءت الفائدة عبر طريق غير متوقع. حسّن الميثيونين ترشيح الكلى، مما يشير إلى أن الكلى قد تلعب دورًا أكبر مما كان معترفًا به سابقًا في مساعدة الجسم على الانتقال من العدوى نحو التعافي. النتائج، المنشورة في Cell Metabolism، تشير إلى أن تغييرات صغيرة في التغذية يمكن أن تؤثر بقوة على نتائج المرض. قد يكون لمكملات الميثيونين إمكانات في حالات الالتهاب وأمراض الكلى والفشل الكلوي والمرضى الذين يخضعون لغسيل الكلى، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث.
"تشير دراستنا إلى أن الاختلافات البيولوجية الصغيرة، بما في ذلك العوامل الغذائية، يمكن أن يكون لها تأثيرات كبيرة على نتائج المرض،" كما تقول المؤلفة الكبيرة آيرس، الأستاذة وصاحبة كرسي إرث معهد سالك في سالك، وكذلك محققة في معهد هيوز الطبي. "اكتشافنا لآلية مدفوعة بالكلى تحد من الالتهاب، إلى جانب التأثيرات الوقائية لمكملات الميثيونين في الفئران، يشير إلى إمكانات التغذية كتدخل طبي قائم على الآليات يمكنه توجيه وتحسين المسارات التي يسلكها الناس استجابة للإهانات التي تسبب المرض."
الالتهاب هو رد فعل الجهاز المناعي تجاه تهديد. يمكن أن يكون هذا التهديد ممرضًا داخل الجسم أو شيئًا بسيطًا مثل شظية. تتحرك الخلايا المناعية نحو المشكلة وتساعد في دفع الشفاء. مع وصول تلك الخلايا المناعية، تزيد من إشارات الإنذار في الجسم عبر بروتينات تُعرف باسم السيتوكينات المؤيدة للالتهاب. يجب على الجسم الحفاظ على الالتهاب في توازن دقيق. القليل جدًا من الالتهاب قد يفشل في السيطرة على تهديد، بينما الكثير يمكن أن يضر بالأنسجة السليمة. الكثير من الأبحاث في هذا المجال ركزت على كيفية تشغيل أو إيقاف الاستجابات المناعية.
فريق آيرس يدرس سؤالًا مختلفًا. بدلاً من التركيز فقط على مفاتيح المناعة، يدرسون كيف يضبط الجسم قوة الالتهاب عن طريق التحكم في إطلاق وتراكم السيتوكينات المؤيدة للالتهاب. "السيتوكينات المؤيدة للالتهاب هي في النهاية ما يؤدي إلى المرض والموت في كثير من الحالات،" كما يقول المؤلف الأول كاتيا تروها، دكتوراه، باحثة ما بعد الدكتوراه في مختبر آيرس. "يجب على الجهاز المناعي موازنة الالتهاب لمهاجمة الغازي دون الإضرار بالخلايا السليمة في الجسم. مهمتنا هي إيجاد الآليات التي يستخدمها للقيام بذلك، حتى نتمكن من استهدافها لتحسين نتائج المرضى."
للتحقيق في كيفية إدارة الجسم لمستويات السيتوكين، استخدم الباحثون نموذجًا للفئران للالتهاب الجهازي الناجم عن الممرض يرسينيا السل الكاذب. واحدة من أولى التغييرات التي لاحظوها كانت انخفاض الأكل في الفئران المصابة، مما يشير إلى أن عملية التمثيل الغذائي للحيوانات قد تحولت. لفهم حالتهم الغذائية بشكل أفضل، قاس الباحثون الأحماض الأمينية المنتشرة في الدم. الأحماض الأمينية هي لبنات بناء البروتينات وتدعم وظيفة الخلايا الصحية في جميع أنحاء الجسم.
كانت الفئران المصابة تعاني من مستويات منخفضة من الميثيونين، وهو حمض أميني أساسي