Diyabetli kişiler neden solunum riskine daha yatkındır 

Yeni Weizmann Enstitüsü araştırması, yüksek kan şekerinin akciğer enfeksiyonlarını nasıl daha da kötüleştirdiğini ortaya koyuyor.

Yüksek kan şekeri (hiperglisemi) olan şeker hastalarının ve diyabet öncesi hastaların, bakteri ve mantarların yanı sıra grip gibi virüslerle enfekte olmaları durumunda ciddi akciğer hastalığına yakalanma riskinin önemli ölçüde arttığı bilinmektedir.

Bu gizemli olay, COVID-19 salgını 2020’nin başlarında başladığında daha da acil hale geldi. Şeker hastalarının çok zor durumda olduğu ortaya çıktı. Virüsün ciddi bir formunu geliştirdikten sonra ciddi, hatta ölümcül akciğer hastalığına yakalanma riski daha yüksek. Ancak bunun nedenini kimse anlamadı. Aslında pandemi sırasında ölen koronavirüs kurbanlarının yaklaşık %35’inde diyabet vardı.

Rehovot’taki Weizmann Bilim Enstitüsü’nde yürütülen araştırma, şeker hastalarında yüksek kan şekeri düzeylerinin, akciğerlerdeki bağışıklık tepkisini düzenleyen önemli hücre alt gruplarının işlevini nasıl bozduğunu ortaya çıkardı. Aynı zamanda bu duyarlılığı tersine çevirmek ve hayat kurtarmak için potansiyel bir stratejiyi de tanımlıyor.

Yakın zamanda prestijli dergi Nature’da “Akciğer dendritik hücre metabolizması diyabette viral enfeksiyona duyarlılığın temelini oluşturur” başlığı altında yayınlandı. Çalışma Dr. Samuel Nobs, Aleksandra Kolodziejczyk ve Suhaib Abdeen, Prof. Eran Elinav’ın sistem immünoloji bölümü laboratuvarındaki ekibinde yer alıyor.

Ekip, tip 1 ve tip 2 diyabetli birden fazla fare modelini çeşitli viral akciğer enfeksiyonlarına maruz bıraktı. Tıpkı şeker hastalarında olduğu gibi, tüm kemirgen modellerinde diyabetik fareler, grip gibi akciğer patojenlerine maruz kaldıktan sonra ciddi, ölümcül bir akciğer enfeksiyonu geliştirdi. 

Diyabetik olmayanlarda enfeksiyonu ortadan kaldıran ve doku iyileşmesini sağlayan bağışıklık reaksiyonu, diyabetik farelerde ciddi şekilde bozulmuş ve kontrolsüz enfeksiyona yol açmıştır. , akciğer hasarı ve sonunda ölüm. 

Bu yüksek riskin temelini çözmek için ekip, enfekte diyabetik ve diyabetik olmayan farelerin 150.000’den fazla tek akciğer hücresinde bireysel hücre düzeyinde gen ekspresyonunun bir değerlendirmesini gerçekleştirdi. 

Araştırmacılar ayrıca bağışıklık ve metabolik mekanizmaları içeren kapsamlı deneyler ve enfekte diyabetik farelerde bağışıklık hücresi gen ekspresyonunun derinlemesine değerlendirmesini de yürüttüler.

Diyabetik farelerde, patojenik enfeksiyona karşı hedeflenen bağışıklık tepkisini düzenleyen bağışıklık hücreleri olan belirli akciğer dendritik hücrelerinde işlev bozukluğu tespit ettiler.

Araştırmanın ilk yazarı doktora sonrası araştırmacı Nobs, “Yüksek kan şekeri seviyeleri, akciğerdeki belirli dendritik hücre alt kümelerini ciddi şekilde bozarak, bu kapı bekçilerinin kritik öneme sahip bağışıklık tepkisini etkinleştiren moleküler mesajları göndermesini engelliyor” dedi. “Sonuç olarak enfeksiyon kontrolsüz bir şekilde devam ediyor.”

Daha da önemlisi, bilim adamları diyabetik farelerdeki yüksek şeker seviyelerinin enfeksiyon sırasında akciğer dendritik hücrelerinin normal fonksiyonunu nasıl bozduğunu keşfettiler. Bu hücrelerde değişen şeker metabolizması, gen ifadesinin normal düzenlenmesini belirgin şekilde bozan metabolik yan ürünlerin birikmesine yol açarak anormal bağışıklık proteini üretimine yol açtı. 

Araştırmayı yöneten doktora sonrası araştırmacı Kolodziejczyk, “Bu, diyabette bu hücrelerin işleyişinin neden bozulduğunu ve bağışıklık sisteminin neden enfeksiyona karşı etkili bir savunma oluşturamadığını açıklayabilir” diye ekledi. 

Bilim adamları daha sonra diyabetik hayvanlarda enfeksiyon riskini azaltmak için akciğer dendritik hücrelerindeki yüksek şeker seviyelerinin zararlı etkilerini önlemenin yollarını bulmak istediler. 

İnsülin takviyesi yoluyla kan şekeri seviyelerinin sıkı kontrolünün, dendritik hücrelerin, ciddi, hayatı tehdit eden bir viral hastalığa yol açan olaylar zincirini önleyebilecek koruyucu bir bağışıklık tepkisi oluşturma kapasitelerini yeniden kazanmalarını sağladığını buldular . 

Şekerin neden olduğu düzenleyici bozulmayı tersine çeviren küçük moleküller verilirse, dendritik hücrelerin işlev bozukluğunu düzelttiler ve yüksek şeker seviyelerinin varlığına rağmen koruyucu bir bağışıklık tepkisi oluşturmalarını sağladılar.

Çalışmayı denetleyen kıdemli stajyer Abdeen, “Kan şekeri seviyelerinin düzeltilmesi veya yüksek şekerin neden olduğu gen düzenleme bozukluğunu tersine çevirmek için ilaç kullanmak, ekibimizin dendritik hücrelerin işlevini normale döndürmesini sağladı” dedi. 

“Bu çok heyecan vericiydi çünkü bu, diyabetin neden olduğu viral akciğer enfeksiyonlarına duyarlılığı ve bunların yıkıcı sonuçlarını engellemenin mümkün olabileceği anlamına geliyor.”

Dünya çapında 500 milyondan fazla insanın diyabetten etkilendiği ve diyabet vakalarının artmasının beklendiği düşünüldüğünde, yeni araştırmanın önemli ve umut verici klinik sonuçları var. 

Elinav, “Bulgularımız, ilk kez, şeker hastalarının neden solunum yolu enfeksiyonlarına daha duyarlı olduğuna dair bir açıklama sağlıyor” dedi. 

“Şeker seviyelerinin kontrol edilmesi, diyabetle ilişkili bu belirgin riskin azaltılmasını mümkün kılabilir. Şeker seviyeleri kolaylıkla normale döndürülemeyen diyabetik hastalarda, küçük moleküllü ilaçlar, yüksek şeker seviyelerinin neden olduğu gen değişikliklerini düzeltebilir, potansiyel olarak ciddi akciğer enfeksiyonunu hafifletebilir ve hatta önleyebilir. Bu tür tedavilerin inhalasyon yoluyla yerel olarak uygulanması, etkinliği artırırken olumsuz etkileri en aza indirebilir ve gelecekte insanlar üzerinde yapılan klinik testlere değer.”