חוקרים מאוניברסיטת וושינגטון גילו שדלקת במוח עלולה לגרום לחוסר תפקוד שרירים על ידי שחרור חלבון שנוסע לשרירים, ופוגע בתפקודם. בניסויים עם זבובי פירות ועכברים, הם גילו שחלבון זה מפחית את ייצור האנרגיה במיטוכונדריות השרירים. המחקר זיהה גם דרכים אפשריות לחסום את התהליך הזה, שיכולות לסייע בטיפול או במניעת בזבוז שרירים במצבים כמו זיהומים חיידקיים, אלצהיימר ו-COVID ארוך. קרדיט: twoday.co.il
מחקר מגלה שדלקת במוח מובילה לשחרור חלבון הפוגע בתפקוד השרירים, מה שמציע טיפולים פוטנציאליים לעייפות שרירים קשורה במחלות כמו אלצהיימר ו-COVID ארוך.
ידוע כי זיהומים ומחלות ניווניות נוירו-דגנרטיביות גורמות לדלקת מוחית. עם זאת, חולים עם דלקת מוח מפתחים לעיתים קרובות בעיות שרירים שלכאורה אינן תלויות במערכת העצבים המרכזית.
כעת, חוקרים מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס מצאו שדלקת במוח משחררת חלבון ספציפי שעובר מהמוח לשרירים, וגורם לירידה בתפקוד השרירים. המחקר, שנערך עם זבובי פירות ועכברים, זיהה גם דרכים לחסום תהליך זה. לכך עשויות להיות השלכות משמעותיות על טיפול או מניעת בזבוז השרירים הנראה לעתים קרובות במחלות דלקתיות כגון זיהומים חיידקיים, מחלת אלצהיימר ו-COVID ארוך.
גילוי נתיבים ממוח לשריר
"אנחנו מעוניינים להבין את עייפות השרירים העמוקה מאוד הקשורה לכמה מחלות נפוצות", אמר הסופר הבכיר אהרון ג'ונסון, PhD, פרופסור חבר לביולוגיה התפתחותית. "המחקר שלנו מצביע על כך שכאשר אנו חולים, חלבוני שליחים מהמוח עוברים בזרם הדם ומפחיתים את רמות האנרגיה בשרירי השלד. זה יותר מחוסר מוטיבציה לזוז כי אנחנו לא מרגישים טוב. תהליכים אלו מפחיתים את רמות האנרגיה בשרירי השלד, ומקטינים את היכולת לנוע ולתפקד כרגיל".
במחקר שלהם, שפורסם לאחרונה ב אימונולוגיה מדעהחוקרים חקרו את ההשפעות של דלקת מוח על תפקוד השרירים על ידי מודל של שלוש מחלות: אי – קולי זיהום חיידקי, א SARS-CoV-2 זיהום ויראלי, ואלצהיימר. כאשר המוח נחשף לחלבונים דלקתיים האופייניים למחלות אלו, כימיקלים מזיקים הנקראים חמצן תגובתי מִין לבנות. מיני החמצן התגובתיים גורמים לתאי המוח לייצר מולקולה הקשורה למערכת החיסון הנקראת אינטרלוקין-6 (IL-6), העוברת בכל הגוף דרך זרם הדם. החוקרים גילו ש-IL-6 בעכברים – והחלבון המקביל בזבובי פירות – הפחיתו את ייצור האנרגיה במיטוכונדריה של השרירים, מפעלי האנרגיה של התאים.
מחקר מבית הספר לרפואה של אוניברסיטת וושינגטון בסנט לואיס מגלה כיצד דלקת מוח מעוררת חולשת שרירים קיצונית בכמה מחלות, כולל זיהום ויראלי, זיהום חיידקי ומחלת אלצהיימר. מוצגים שרירי זבוב הפירות; צביעת הסגול הוא מדד למידת היעילות של המיטוכונדריה בתאי השריר מייצרים אנרגיה. משמאל שריר בריא, ומימין שריר שנחשף ל-IL-6, מולקולה הקשורה למערכת החיסון המיוצרת על ידי המוח בתגובה לזיהומים או למחלות כרוניות. קרדיט: Shuo Yang
השפעת חלבוני המחלה על ביצועי השרירים
"זבובים ועכברים שהיו להם חלבונים הקשורים ל-COVID במוח הראו תפקוד מוטורי מופחת – הזבובים לא טיפסו כמו שצריך, והעכברים לא רצו טוב או כמו עכברי שליטה", אמר ג'ונסון. . "ראינו השפעות דומות על תפקוד השרירים כאשר המוח נחשף לחלבונים הקשורים לחיידקים ולחלבון אלצהיימר עמילואיד בטא. אנו רואים גם עדויות לכך שהאפקט הזה יכול להפוך לכרוני. גם אם זיהום נפתר במהירות, ביצועי השרירים המופחתים נשארים ימים רבים יותר בניסויים שלנו."
ג'ונסון, יחד עם משתפי פעולה ב- אוניברסיטת פלורידה והמחבר הראשון Shuo Yang, PhD – שעשה עבודה זו כחוקר פוסט-דוקטורט במעבדה של ג'ונסון – טוענים שאותם תהליכים כנראה רלוונטיים באנשים. לדוגמה, ידוע כי דלקת קרום המוח החיידקית של דלקת המוח מגבירה את רמות IL-6 ויכולה להיות קשורה לבעיות שרירים בחלק מהחולים. בין COVID 19 חולים, חלבוני SARS-CoV-2 דלקתיים נמצאו במוח במהלך הנתיחה, וחולי COVID ארוכים רבים מדווחים על עייפות קיצונית וחולשת שרירים גם זמן רב לאחר שהזיהום הראשוני נעלם. חולים עם מחלת אלצהיימר מראים גם רמות מוגברות של IL-6 בדם וכן חולשת שרירים.
טיפולים פוטנציאליים והשלכות קליניות
המחקר מצביע על יעדים פוטנציאליים למניעה או טיפול בחולשת שרירים הקשורה לדלקת מוחית. החוקרים מצאו ש-IL-6 מפעיל את מה שנקרא מסלול JAK-STAT בשריר, וזה מה שגורם לייצור אנרגיה מופחת של המיטוכונדריה. מספר תרופות שכבר אושרו על ידי מינהל המזון והתרופות למחלות אחרות יכולות לחסום את המסלול הזה. מעכבי JAK וכן מספר נוגדנים חד שבטיים נגד IL-6 מאושרים לטיפול בסוגים שונים של דלקות פרקים ולניהול מצבים דלקתיים אחרים.
"אנחנו לא בטוחים מדוע המוח מייצר אות חלבון שמזיק כל כך לתפקוד השרירים בכל כך הרבה קטגוריות מחלות שונות", אמר ג'ונסון. "אם אנחנו רוצים להעלות השערות לגבי סיבות אפשריות שהתהליך הזה נשאר איתנו במהלך האבולוציה האנושית, למרות הנזק שהוא עושה, זו יכולה להיות דרך עבור המוח להקצות מחדש משאבים לעצמו בזמן שהוא נלחם במחלות. אנו זקוקים למחקר נוסף כדי להבין טוב יותר את התהליך הזה ואת ההשלכות שלו בכל הגוף. בינתיים, אנו מקווים שהמחקר שלנו יעודד מחקר קליני נוסף על המסלול הזה והאם טיפולים קיימים שחוסמים חלקים שונים שלו יכולים לעזור למטופלים הרבים שחווים עייפות שרירים מתישה מסוג זה."
מימון: עבודה זו נתמכת על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (NIH), תוכנית המפתח הלאומית למחקר ופיתוח של סין, הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין, פרויקט שנזן סן-מינג למניעה ומחקר על מחלות הנישאות וקטור, הקרן החדשה למדע אבן הפינה באמצעות תוכנית חוקרי אבן הפינה החדשה, פרס Xplorer מקרן Tencent, קרן מדעי הטבע של מחוז היילונגג'יאנג, תוכנית קרן המדע לחוקרים צעירים נכבדים (חו"ל), וקרן ההפעלה של מעבדת המפרץ של שנזן.
מימון: עבודה זו נתמכת על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (NIH), תוכנית המפתח הלאומית למחקר ופיתוח של סין, הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין, פרויקט שנזן סן-מינג למניעה ומחקר על מחלות הנישאות וקטור, קרן המדע של אבן הפינה החדשה באמצעות תוכנית חוקרי אבן הפינה החדשה, פרס Xplorer מקרן Tencent, קרן מדעי הטבע של מחוז היילונגג'יאנג, תוכנית קרן המדע לחוקרים צעירים נכבדים (חו"ל), וקרן ההפעלה של מעבדת המפרץ של שנזן.
