Early vitamin B12 treatment mitigates hippocampal neuroinflammation and preserves NeuN-expressing neuron density in a hamster model of post-acute COVID-19

بالنسبة للكثير من الناس الذين يتعافون من حالة خفيفة من كوفيد-19، يبدو أن الفيروس يتلاشى، لكن الجسم لا يعود دائمًا إلى حالته الطبيعية. يمكن لحالة مستمرة تُعرف باسم "كوفيد الطويل" أن تترك المرضى يعانون من ضبابية ذهنية مستمرة، وهفوات في الذاكرة، وصعوبة في التركيز. لطالًا ما اشتبه العلماء في أن هذا التدهور المعرفي ليس مجرد شعور، بل هو تغير مادي في الدماغ، وتحديدًا في منطقة تسمى الحصين (hippocampus). هذه المنطقة هي مركز القيادة في الدماغ للذاكرة والتعلم. فعندما يظل الجهاز المناعي نشطًا لفترة طويلة بعد العدوى، يمكن أن يسبب حريقًا منخفض المستوى، أو التهابًا، داخل الدماغ. وهذا الالتهاب يمكن أن يلحق الضرر بالروابط الدقيقة بين الخلايا العصبية وحتى يتسبب في موت الخلايا نفسها. وقد تم تحديد إشارة كيميائية محددة، وهي بروتين يسمى CCL11، كلاعب رئيسي في هذه العملية. ففي الكميات العالية، يعمل CCL11 مثل منارة استغاثة تستدعي الخلايا المناعية إلى الدماغ، حيث يمكنها عن غير قصد إلحاق الضرر بالخلايا العصبية السليمة وتعطيل القدرة على تكوين ذكريات جديدة.

لقد بحث الباحثون عن طرق آمنة وسهلة الوصول لتهدئة هذا الحريق الداخلي وحماية الدماغ. وأحد المرشحين الواعدين هو فيتامين B12، وهو عنصر غذائي شائع يوجد في اللحوم ومنتجات الألبان. فبعيدًا عن دوره في الحفاظ على صحة الدم والأعصاب، يعمل B12 كمفتاح جزيئي في الجسم، حيث يساعد في تشغيل أو إيقاف جينات معينة. وقد أشارت أعمال سابقة إلى أن B12 يمكن أن يساهم في إسكات الجينات التي تنتج إشارة CCL11 الضارة. ولاختبار ما إذا كان هذا الفيتامين البسيط يمكن أن يوقف تلف الدماغ المرتبط بكوفيد الطويل، لجأ فريق من العلماء إلى نموذج يحاكي التجربة البشرية بدقة: الهامستر الذهبي السوري. هذه الحيوانات الصغيرة معرضة بشدة لفيروس SARS-CoV-2، وهو الممرض الذي يسبب كوفيد-19، وتظهر أعراضًا مشابهة للحالات الخفيفة لدى البشر، بما في ذلك فقدان الوزن وتغيرات في السلوك. ومن خلال دراسة هذه الحيوانات، استطاع الباحثون مراقبة ما يحدث داخل الدماغ خلال الأسابيع التي تلي العدوى الأولية ومعرفة ما إذا كان العلاج المبكر بفيتامين B12 يمكن أن يغير النتيجة.

بدأ الفريق بتعدية مجموعة من الهامستر بمتغير أوميكرون من الفيروس، وهو السلالة التي تسببت في الجائحة العالمية. وقسموا الحيوانات إلى مجموعات، حيث تلقى بعضها علاجًا وهميًا (placebo) بينما تلقى البعض الآخر حقن فيتامين B12 بعد ثلاثة أيام فقط من بدء العدوى. وراقب الباحثون الحيوانات عن كثب، وتتبعوا وزنها وكمية طعامها، قبل فحص أدمغتها في النهاية بعد خمسة عشر يومًا من العدوى. وقد تم اختيار هذا الإطار الزمني ليمثل المرحلة ما بعد الحادة، وهي الفترة التي لا يعود فيها الفيروس هو التهديد الرئيسي، ولكن الجسم لا يزال يتعامل مع التبعات. ثم فحص العلماء منطقة الحصين، مركز الذاكرة في الدماغ، باستخدام مجاهر قوية وأدوات التسلسل الجيني لعد الخلايا، وقياس المستويات الكيميائية، وقراءة التعليمات داخل الخلايا التي تخبرها بكيفية التصرف.

أظهرت النتالئج أن الفيروس قد ترك بالفعل بصمة في الدماغ. فقد أظهرت الهامستر المصابة، وخاصة الإناث، ارتفاعًا ملحوظًا في مستويات CCL11 داخل الحصين. وصاحب هذا الارتضاح زيادة في عدد الخلايا المناعية، المعروفة باسم الخلايا الدبقية الصغيرة (microglia)، والتي تغير شكلها لتصبح أكثر عدوانية وأقل تفرعًا، وهي علامة على أنها في حالة تأهب قصوى. وقد أثرت هذه البيئة الالتهابية على بنية الدماغ؛ إذ انخفضت كثافة الخلايا العصبية السليمة والناضجة في الحصين، مما يعني أن الدماغ فقد بعضًا من لبنات بنائه الأساسية. كما كشفت الدراسة أن رد فعل الدماغ لم يكن نفسه لكل حيوان؛ حيث أظهرت إناث الهامستر تحولًا أكثر دراماتيكية في نشاطها الجيني، عبر تفعيل مسارات مرتبطة بموت الخلايا والإجهاد الطاقي، بينما أظهرت الذكور نمطًا مختلفًا، وإن كان متأثرًا أيضًا.

ومع ذلك، كانت الهامستر التي تلقت فيتامين B12 في حال أفضل بكثير. لم يوقف العلاج تمامًا فقدان الوزن الذي يصاحب المرحلة الحادة من المرض، لكنه منع الحيوانات من فقدان شهيتها، وهو علامة حاسمة على التعافي. والأهم من ذلك، عمل الفيتامين كدرع للدماغ؛ ففي الحيوانات المعالجة، لم ترتفع مستويات الكيميائي الضار CCL11 بنفس القدر الذي شهدته المجموعة غير المعالجة. وظلت الخلايا المناعية أكثر هدوءًا، محتفظة بأشكالها المعقدة والمتفرعة بدلاً من أن تصبح عدوانية. والأهم من ذلك، حافظ العلاج على كثافة الخلايا العصبية في الحصين؛ حيث تم إنقاذ الخلايا الدماغية المسؤولة عن الذاكرة من التدهور الذي شهدته الحيوانات غير المعالجة. ووجد الباحثون أن الفيتامين عمل عن طريق تغيير كيفية قراءة الجينات بشكل دقيق، مما أدى فعليًا إلى تخفيف الإشارات التي تؤدي إلى الالتهاب وفقدان الخلايا، مع المساعدة في الحفاظ على البنية الطبيعية للدماغ.

كما سلطت الدراسة الضوء على أن البيولوجيا ليست نموذجًا واحدًا يناسب الجميع. فقد تباينت آثار الفيروس والفيتامين بين ذكور وإناث الهامستر، وحتى بين الأجزاء الصغيرة المختلفة من الحصين. ففي الإناث، نجح الفيتامين في حظر المسارات الجينية التي تؤدي إلى التحلل العصبي، أو تفكك الخلايا العصبية. أما في الذكور، فقد كان الاستجابة أكثر تعقيدًا، حيث قام الفيتامين بتنشيط بعض مسارات الطاقة التي لم تكن نشطة في المجموعة غير المعالجة. وهذا يشير إلى أن رد فعل الدماغ تجاه العدوى والتعافي منها يتأثر بعمق بالجنس، وهو عامل يجب مراعاته في العلاجات المستقبلية. ولم يجد الباحثون دليلًا على أن الفيروس نفسه كان يتكاثر بنشاط في الدماغ في هذه المرحلة، مما يشير إلى أن الاستجابة المناعية المستمرة هي السبب الرئيسي للضرر.

يوفر هذا العمل صورة واضحة لكيفية قيام عدوى فيروسية بتحفيز سلسلة من التفاعلات في الدماغ تؤدي إلى مشكلات معرفية دائمة، ويقدم طريقة محتملة لقطع تلك السلسلة. وتشير النتائج إلى أن فيتامين B12، وهو عنصر غذائي آمن وغير مكلف، يمكن أن يعمل كتدخل مبكر لحماية الدماغ من التبعات الالتهابية لكوفيد-19. ومن خلال إبقاء الجهاز المناعي تحت السيطرة والحفاظ على كثافة الخلايا العصبية، قد يساعد الفيتامين في منع الانتقال من عدوى مؤقتة إلى حالة مزمنة من الضبابية الذهنية. ورغم أن الدراسة أجريت على الهامستر، إلا أن الآليات البيولوجية المعنية مشتركة مع البشر، مما يقدم أساسًا قويًا لمزيد من البحث. وتؤكد الدراسة أن طريق التعافي من مرض فيروسي قد يتطلب أكثر من مجرد الانتظار حتى تنخفض درجة الحرارة؛ بل قد يتطلب خطوات نشطة لتهدئة الجهاز المناعي للدماغ قبل أن يصبح الضرر دائمًا.