يعمل العلماء على فك رموز طرق تصميم الدماغ للاستجابات المناعية، على أمل إيجاد علاجات لمجموعة من الأمراض.
يبحث مئات العلماء حول العالم عن طرق لعلاج النوبات القلبية. لكن القليل منهم فقط بدأ حيث بدأت العالمة هيدفا هايكين: في الدماغ.
تريد هايكين، طالبة دكتوراه في التخنيون (المعهد الإسرائيلي للتكنولوجيا في حيفا) أن تعرف ما إذا كان تحفيز منطقة من الدماغ مسؤولة عن المشاعر الإيجابية والتحفيز يستطيع أن يؤثر على كيفية شفاء العضلة القلبية.
في أواخر العام الماضي، في غرفة مختبر صغيرة من دون نوافذ، سحبت الشرائح من صندوق أسود رفيع، واحدة تلو الأخرى. احتوت هذه الشرائح على عينات من أنسجة قلبية من فئران أصيبت بنوبات قلبية. تحت المجهر، كانت بعض العينات مشوهة بشكل واضح بالندوب المتبقية الناتجة عن الاحتشاء. أظهرت الشرائح الأخرى مجرد بقع من التلف مرئية بين خطوط الخلايا السليمة ذات اللون الأحمر.
توضح هايكين أن هذا الاختلاف ناتج عن تأثير الدماغ. جاءت العينات ذات المظهر الأكثر صحة من الفئران التي تلقت تحفيزًا لمنطقة دماغية تشارك في المشاعر الإيجابية والتحفيز. والشرائح التي تحتوي على الندوب الكبيرة كانت للفئران غير المحفزة.
تقول هايكين: «في البداية كنا على يقين من أن ما نراه أقرب إلى الخيال». وتضيف أنه بعد تكرار التجربة عدة مرات فقط، تمكنت من تقبل أن التأثير الذي كانت تراه حقيقيًا.
تحاول هايكين، جنبًا إلى جنب مع مشرفيها في التخنيون، آسيا رولز، أخصائية المناعة العصبية، وليور جيبشتاين، طبيب القلبية معرفة كيفية حدوث ذلك بالضبط. بناءً على تجاربهم حتى الآن، والتي لم تُنشر بعد، يبدو أن تنشيط مركز المكافأة في الدماغ، الذي يُطلق عليه اسم المنطقة السقيفية البطنية (VTA) يؤدي إلى تغيرات مناعية تساهم في تقليل مساحة النسيج الندبي.
تعود جذور هذه الدراسة إلى عقود من البحث تشير إلى مساهمة الحالة النفسية للشخص في صحة قلبه. في حالة معروفة تعرف باسم «متلازمة القلب المنكسر»، يمكن لحدث مرهق للغاية أن يولد أعراض نوبة قلبية وقد يسبب الموت في حالات نادرة. على العكس من ذلك، أشارت الدراسات إلى أن التفكير الإيجابي قد يؤدي إلى نتائج أفضل لدى المصابين بأمراض القلب والأوعية الدموية. لكن الآليات الكامنة وراء هذه الروابط ما تزال غير معروفة.
اعتادت رولز على الدهشة من النتائج في مختبرها، فهم يعملون بشكل أساسي على كيفية توجيه الدماغ للاستجابة المناعية، وكيف يؤثر هذا الارتباط على الصحة والمرض. على الرغم من أن رولز بالكاد تستطيع أن تخفي حماستها وهي تناقش مجموعتها بنتائج الدراسات المستمرة، لكنها أيضًا حذرة. نظرًا لطبيعة اكتشافات فريقها التي غالبًا ما تكون غير متوقعة، فإنها لا تسمح لنفسها أبدًا بتصديق نتائج التجربة حتى تتكرر عدة مرات، وهي سياسة اعتمدتها هايكين وآخرون في المجموعة. تقول رولز: «عليك أن تقنع نفسك طوال الوقت بهذه الأشياء».
بالنسبة إلى رولز، فإن الآثار المترتبة على هذا العمل واسعة. إنها تريد تقديم تفسير لظاهرة يدركها العديد من الأطباء والباحثين: يمكن أن يكون للحالات العقلية تأثير عميق على مدى مرضنا، ومدى تعافينا. من وجهة نظر رولز، فإن معرفة كيفية حدوث ذلك قد يمكّن الأطباء من الاستفادة من قوة العقل على الجسد. قد يساعد فهم ذلك في تعزيز تأثير الدواء الوهمي، وعلاجات السرطانات، وتعزيز الاستجابات للقاحات، وحتى إعادة تقييم الأمراض التي رُفض اعتبارها لعدة قرون على أنها مدفوعة بدوافع نفسية. تقول رولز: «أعتقد أننا مستعدون للقول إن [الحالات] النفسية الجسدية يمكن علاجها بشكل مختلف».
إنها جزء من مجموعة متنامية من العلماء الذين يدرسون سيطرة الدماغ على الاستجابات المناعية للجسم. هناك العديد من خطوط الاتصال بين الجهاز العصبي والجهاز المناعي، من المناطق المحلية الصغيرة في الأعضاء مثل الجلد، إلى المسارات طويلة المدى التي تبدأ في الدماغ، وتلعب هذه الاتصالات أدوارًا هامة في مجموعة واسعة من الأمراض، من المناعة الذاتية إلى السرطان. يقول فيليب سويرسكي، اختصاصي المناعة في كلية إيكان للطب في ماونت سيناي في مدينة نيويورك، إن هذا المجال «انفجر حقًا على مدى السنوات العديدة الماضية».
ألهمت بعض أجزاء الجهاز العصبي، مثل العصب المبهم، وهو عصب ضخم من الألياف العصبية التي تربط الجسم بالدماغ، علاجات للعديد من أمراض المناعة الذاتية التي يختبرها العلماء حاليًا في التجارب السريرية. ما تزال الدراسات الأخرى تبحث في كيفية تجنيد الدماغ نفسه، والتي يعتقد البعض أنها قد توفر علاجات قوية في المستقبل. بدأت رولز مثلًا في دراسة ما إذا كانت المسارات التي اكتشفها فريقها في الفئران موجودة أيضًا في البشر. وأطلقت رولز شركة ناشئة لمحاولة تطوير علاجات بناءً على النتائج التي توصلت إليها.
على الرغم من أن هذه التطورات مشجعة للباحثين، لكن هناك الكثير من الأشياء التي ما تزال مجهولة بعد. يقول هنريك فيغا فيرناندس، اختصاصي المناعة العصبية في مركز Champalimaud Centre for the Unknown في لشبونة: «غالبًا ما يعرقلنا الفهم غير الكامل لتأثير الدماغ على المحيط. إذا أردنا استخدام ذلك في السياق العلاجي، سنحتاج إلى فهم الآلية».
قصة جهازَين
لأكثر من قرن من الزمن، وجد العلماء تلميحات لعلاقة وثيقة بين الجهاز العصبي وجهاز المناعة. في أواخر القرن التاسع عشر وأوائل القرن العشرين لاحظ العلماء أن قطع أعصاب الجلد يمكن أن يحد من بعض السمات المميزة للالتهاب.
لم يبدأ الباحثون حتى أواخر التسعينيات في البحث عن وجود دور لأهم أعضاء الجسم: الدماغ. وجد جراح الأعصاب كيفن تريسي، الذي كان يعمل وقتها في مستشفى جامعة نورث شور في مانهاست، نيويورك، وزملاؤه شيئًا غير متوقع أثناء التحقيق فيما إذا كان دواء تجريبيًا مضادًا للالتهابات يمكن أن يساعد في ترويض التهاب الدماغ الناجم عن السكتة الدماغية.
عندما أُعطي الدواء داخل أدمغة القوارض التي تعرضت لسكتات دماغية، أحدث التأثير المتوقع، وقلل من التهاب الأعصاب. حقن العلماء العقار في أدمغة حيوانات مجموعة التحكم المصابة بالتهاب في جميع أنحاء أجسامهم، معتقدين أن العقار سيعمل حصريًا في الدماغ. ولكنه وبكل دهشة، أثر على باقي أعضاء الجسم أيضًا. يقول تريسي، الرئيس الحالي والمدير التنفيذي لمعاهد فينشتاين للأبحاث الطبية في مانهاست: «شكل ذلك لغزًا حقيقيًا لنا».
بعد أشهر من محاولة تحديد مسار الدواء من الدماغ إلى الجسم، قرر الباحثون قطع العصب المبهم، وهو عبارة عن حزمة من حوالي 100 ألف من الألياف العصبية التي تمتد من الدماغ إلى القلب والرئتين والجهاز الهضمي والأعضاء الرئيسية الأخرى. مع قطع العصب المبهم، اختفى التأثير المضاد للالتهابات لعقار الدماغ.
واصلت مجموعة تريسي وزملائه بعد هذا الاكتشاف البحث عن طرق أخرى يوجه بها العصب المبهم، وبقية الجهاز العصبي الاستجابات المناعية. يقول سويرسكي إن القوة الدافعة لهذه التطورات كانت ظهور الأدوات العلمية التي تمكن العلماء من البدء في دراسة التفاعلات بين الجهاز العصبي والجهاز المناعي بطريقة غير مسبوقة.
يركز بعض الباحثين على أجهزة معينة في الجسم. فمثلًا، أفاد فريق بقيادة أندرياس هابينشت، اختصاصي أمراض القلب في جامعة لودفيغ ماكسيميليان في ميونخ، ألمانيا، العام الماضي أن التفاعل بين الخلايا المناعية والأعصاب في الطبقة الخارجية من جدران الشرايين أدى إلى تعديل تطور تصلب الشرايين، وهو مرض التهابي يؤدي إلى انسداد الأوعية الدموية بالكوليسترول والمواد الأخرى.
في غضون ذلك، وثق فيجا فيرنانديز وفريقه مجموعات من الخلايا العصبية والخلايا المناعية في الأنسجة المختلفة واكتشفوا كيف تعمل معًا لاستشعار الضرر وتحفيز ردود الفعل المناعية. يبحث فريقه الآن في كيفية سيطرة الدماغ على مجموعات الخلايا الصغيرة هذه.
بدأ الدماغ نفسه أيضًا في التخلي عن أسراره. حددت عالمة الأعصاب كاثرين دولاك وفريقها في جامعة هارفارد في كامبريدج بولاية ماساتشوستس الخلايا العصبية في منطقة تسمى الوطاء التي تتحكم في الأعراض بما في ذلك الحمى والبحث عن الدفء وفقدان الشهية استجابة للعدوى. تقول: «ربما يفترض معظم الناس أنك تشعر بالمرض بسبب تأثير البكتيريا أو الفيروسات السيء على جسمك». لكن أوضح فريقها أن تنشيط هذه الخلايا العصبية يمكن أن يؤدي إلى ظهور أعراض المرض حتى في حالة عدم وجود مسبباته. تضيف دولاك أن السؤال المفتوح هو ما إذا كان يمكن تنشيط هذه الخلايا العصبية تحت المهاد عن طريق محفزات أخرى غير مسببات الأمراض، مثل الالتهاب المزمن.
يوجد فوق منطقة ما تحت المهاد مباشرة منطقة تسمى فص الجزيرة تشارك في معالجة المشاعر والأحاسيس الجسدية. في دراسة أجريت عام 2021، وجدت تامار كورين، إحدى طلبة الدكتوراه في رولز، أن الخلايا العصبية في الجزيرة تخزن ذكريات نوبات التهاب الأمعاء السابقة، وأن تحفيز تلك الخلايا الدماغية أعاد تنشيط الاستجابة المناعية.
يشتبه رولز وكورين وزملاؤهم في أن رد الفعل هذا قد يهيئ الجسم لمحاربة التهديدات المحتملة. لكن قد تأتي ردود الفعل هذه بنتائج عكسية إذا حدثت من دون وجود المحفز الأصلي. قد يكون هذا هو سبب بعض الحالات، مثل متلازمة القولون العصبي، والتي يمكن أن تتفاقم بسبب الحالات النفسية السلبية.
لا تشغل بالك
يأمل العديد من العلماء في تحديد كيفية تأثير هذه الحالات العقلية على الاستجابات المناعية.
بحث رولز وفهد حكيم، طبيب الأطفال ومدير مستشفى الناصرة في إسرائيل في هذه الفكرة بعد أن صادفوا دراسة عام 1989 تفيد بأنه من بين النساء المصابات بسرطان الثدي، عاشت المريضات اللواتي خضعن للعلاج الجماعي الداعم والتنويم المغناطيسي الذاتي بالإضافة إلى الرعاية الروتينية للسرطان لفترة أطول من اللواتي تلقين العلاج الروتيني فقط. وقد وثقت العديد من الدراسات الأخرى ارتباطًا مشابهًا بين البقاء على قيد الحياة والحالة العقلية للأشخاص المصابين بالسرطان.
لاختبار الرابط، ركز فريق رولز وحكيم على المنطقة السقيفية البطنية (VTA) وهي نفس المنطقة التي استهدفوها في دراسة النوبة القلبية، وفي دراسة سابقة تبحث في العدوى البكتيرية. هذه المرة ركزوا على الفئران المصابة بأورام الرئة والجلد. يؤدي تنشيط الخلايا العصبية في المنطقة السقيفية البطنية (VTA) إلى تقليص السرطانات بشكل ملحوظ. اتضح أن تنشيط هذه المنطقة يؤدي إلى إخماد الخلايا في نخاع العظم والذي عادة ما يثبط نشاط المناعة، ويحرر الجهاز المناعي لمحاربة السرطان.
يقول حكيم إن الأطباء يعرفون تأثير التفكير الإيجابي على تطور المرض لفترة طويلة. لكن شكل هذا الدليل ارتباطًا هامًا جدًا، إذ تجعل القدرة على تحديد المسار الذي يحدث من خلاله مثل هذا التأثير (والتلاعب به تجريبيًا في الحيوانات) أكثر واقعية.
يمكن أن تؤثر الحالات العقلية السلبية أيضًا على استجابة الجسم المناعية. في دراسة نُشرت العام الماضي، حدد سفيرسكي وفريقه دوائر دماغية معينة تحشد الخلايا المناعية في أجسام الفئران أثناء الإجهاد الحاد. وجد الباحثون مسارين، الأول ينشأ في القشرة الحركية التي توجه الخلايا المناعية إلى موقع الإصابة أو العدوى، والثاني يبدأ في منطقة ما تحت المهاد، وهو مستجيب رئيسي في أوقات الإجهاد؛ مما يقلل من عدد الخلايا المناعية المنتشرة في الدم. تدرس المجموعة الآن دور الدوائر التي تسبب الإجهاد في الأمراض الالتهابية المزمنة.
اكتشف عالم الأعصاب جيريمي بورنيجر في مختبر كولد سبرينج هاربور في نيويورك وزملاؤه أيضًا أن تنشيط الخلايا العصبية في منطقة ما تحت المهاد في الفئران يمكن أن يولد استجابة مناعية، وهم الآن يدرسون كيف يمكن للتلاعب بهذه الخلايا أن يغير نمو الأورام.
تأمل بعض المجموعات في تكرار نتائجها على البشر. يخطط فريق سفيركسي لاستخدام أدوات مثل الواقع الافتراضي للتلاعب بمستويات التوتر لدى الأشخاص ومعرفة كيف يغير ذلك الاستجابة المناعية.
تعمل كورين ورولز مع تالما هندلر، عالمة الأعصاب والطبيبة النفسية بجامعة تل أبيب في إسرائيل، لمعرفة ما إذا كان تعزيز نظام المكافأة في أدمغة الأشخاص قبل تلقي اللقاح يمكن أن يحسن استجابتهم المناعية. وبدلاً من تحفيز الدماغ بشكل مباشر، يستخدمون طريقة تسمى الارتجاع العصبي، الذي يتعلم فيه الأفراد مراقبة نشاط دماغهم والتحكم فيه، ويقيس العلماء ذلك باستخدام طرق مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي.
الطريق إلى العيادة
على مر السنين، كانت رولز تتحدث مع صديقتها المقربة تهيلا بن موشيه عن بحثها. بن موشيه هي الرئيس التنفيذي لشركة بيوند بيولوجيكس، وهي شركة أدوية بيولوجية مقرها إسرائيل تركز على استخدام الخلايا المناعية لاستهداف السرطان. خلال إحدى هذه المناقشات العام الماضي، أدركت بن موشيه أن تجارب رولز لتحفيز الدماغ كانت تعمل على بعض الخلايا المناعية نفسها التي كانت شركتها تحاول استهدافها، واستنتجت على الفور الإمكانات العلاجية. تقول بن موشيه: «عندما رأيت البيانات، لم أصدق ما رأيته. أصبح السؤال بعد ذلك كيف يمكنني ترجمة ما تفعله بالفئران إلى المرضى؟». يعمل الاثنان على فتح شركة تهتم بالموضوع.
تأمل بن موشيه ورولز على تسخير تقنيات تحفيز الدماغ الحالية، مثل التحفيز المغناطيسي عبر الجمجمة، والذي يستخدم النبضات المغناطيسية لتغيير نشاط الدماغ، أو الموجات فوق الصوتية المركزة، التي تستخدم الموجات الصوتية لتعديل أجهزة المناعة للأشخاص المصابين بالسرطان وأمراض المناعة الذاتية أو شروط أخرى. كخطوة أولى، كان فريقهم يتواصل مع الشركات التي طورت مثل هذه التقنيات. قبل بدء التجارب السريرية، تريد رولز وبن موشيه فحص عينات الدم من التجارب التي أجريت بالفعل باستخدام هذه التقنيات، لمعرفة ما إذا كانت هناك علامات على حدوث تغييرات في الجهاز المناعي قبل العلاج وبعده.
العلاجات المحتملة التي تستهدف العصب المبهم قريبة من العيادة. تختبر شركة أسستها وسيت بوينت مديكال في فالنسيا، كاليفورنيا المحفزات المبهمية التي بحجم حبوب منع الحمل، والمزروعة في العصب المبهم في الرقبة، في أمراض المناعة الذاتية بما في ذلك مرض كرون والتصلب المتعدد والتهاب المفاصل الروماتويدي. إن تجربة التهاب المفاصل الروماتويدي هي الأبعد، فقد أظهر الفريق في تجربة صغيرة في أوروبا أن هذا الجهاز يمكن أن يقلل من شدة المرض. تخضع هذه التقنية حاليًا لتجربة عشوائية خاضعة للرقابة (إذ ستتلقى المجموعة المرجعية غرسة ولكن بدون تحفيز نشط) في 250 مريض في مراكز مختلفة في جميع أنحاء الولايات المتحدة.
تأمل رولز أن يساعد هذا العمل الأطباء في النهاية على فهم الروابط بين العقل والجسم التي يرونها في ممارساتهم، والعمل على أساسها. الحاجة واضحة: عندما وجهت رولز مكالمة للتحدث إلى علماء النفس من المستشفى الذي يوجد مختبرها فيه، كانت غرفة الاجتماعات مكتظة. كان الناس من الأقسام المختلفة من الأمراض الجلدية إلى طب الأورام حريصين على مشاركة قصصهم. قال أحد الحاضرين إن العديد من الأطباء يحولون الأشخاص الذين يعانون من مشاكل نفسية جسدية على ما يبدو إلى علماء النفس، قائلين إنه لا يوجد أي خطأ جسدي. قد يكون هذا محزنًا للشخص الذي يسعى للعلاج. حتى القدرة على إخبار الناس ببساطة أن هناك صلة دماغية مناعية مسؤولة عن أعراضهم يمكن أن تحدث فرقًا هائلًا.
لقد حان الوقت لكي يأخذ كل من الباحثين والأطباء الصلة بين علم النفس وعلم وظائف الأعضاء على محمل الجد، فبحسب رولز «يمكنك تسمية شيء نفسي جسدي، لكنه في النهاية جسدي. إلى متى يمكننا تجاهل ما هو موجود؟».
ترجمة: ولاء سليمان
المصدر: scientificamerican
