Naukowcy odkryli, że nadmierna aktywacja genów odpornościowych i układu RAAS powoduje gwałtowne burze cytokin COVID 19 sprawy. Prowadzi to do rozległego stanu zapalnego i uszkodzenia narządów.
Naukowcy z Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, Szpitala Dziecięcego w Filadelfii, Uniwersytetu w Pittsburghu i Weill Cornell Medicine w ramach Międzynarodowego Zespołu Badawczego ds. COVID-19 zidentyfikowali nową przyczynę burzy cytokinowej – skrajną reakcję zapalną powiązaną z wyższe ryzyko śmierci w wyniku zakażenia Covid-19.
Wyniki ich badań opublikowano niedawno w czasopiśmie Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
W intensywnych poszukiwaniach genomicznych przyczyn burzy cytokinowej zespół badawczy wykorzystał próbki z sekcji zwłok pobrane od 40 pacjentów, którzy zmarli na Covid-19. Przeprowadzili analizę genomu na próbkach pobranych z wielu miejsc, w tym z płuc, serca, wątroby, nerek, węzłów chłonnych w klatce piersiowej, które początkowo filtrują wirusoraz jamę nosową, przez którą wirus przedostaje się do organizmu.
Skoncentrowali się na około 50 genach odpornościowych o zwiększonej ekspresji w próbkach pobranych z wymazów z nosa, a następnie sprawdzili genomikę tkanek pobranych z sekcji zwłok.
Inflamasom i nadmierna aktywacja genów odpornościowych
Stephen Baylin, lekarz medycyny, Wirginia i DK Ludwig, profesor ds. badań nad rakiem oraz współautor i pierwszy autor, dr Michael Topper, Evelyn Grollman Glick Scholar i instruktor onkologii, byli
znali wiele genów jako część inflamasomu – białkowej sieci sygnalizacyjnej, którą pomogli zdefiniować, aktywowanej w celu oczyszczenia organizmu z komórek zakażonych wirusami lub bakteriami.
„Niektóre z tych samych genów zaangażowanych w nadmierną aktywację inflammasomu wydają się być kluczowymi regulatorami genów odpornościowych procesu hiperzapalnego, co prowadzi do nowego spojrzenia na to, w jaki sposób geny te następnie aktywują „zespół burzy cytokinowej” i poważnie uszkadzają wiele tkanek, mówi Topper.
Baylin wyjaśnia, że geny powinny się włączać i wyłączać, ale kiedy pozostają włączone, powoduje to burzę cytokin – bardzo poważny stan zapalny, który może być śmiertelny dla pacjentów z Covid-19.
Rola RAAS w burzy cytokinowej
Zasadniczo geny odpornościowe w jamie nosowej, przez którą wirus przedostaje się, wysyłają sygnały w dół poprzez układ zwany układem renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS), aby zainicjować burzę cytokin.
Naukowcy odkryli, że RAAS, układ hormonalny, który zwykle włącza się i wyłącza, aby pomóc regulować ciśnienie krwi, płyny ustrojowe i elektrolity, jest iskrą, która popycha odpowiedź immunologiczną do nadmiernego biegu, upośledzając funkcję węzłów chłonnych w walce z infekcjami i powodując poważne uszkodzenia do płuc, nerek, serca, wątroby i innych narządów.
„We krwi można wykryć markery tej reakcji zapalnej u pacjentów umierających na Covid-19, co pozwala na identyfikację pacjentów z grupy ryzyka rozwoju najcięższych i najbardziej śmiertelnych infekcji Covid-19 oraz wskazuje możliwe sposoby interwencji farmakologicznej, – mówi Baylin.
Naukowcy uważają również, że ich odkrycia mogą mieć wpływ na długotrwałą chorobę Covid-19, przewlekłą chorobę po zakażeniu Covid-19, która charakteryzuje się szeroką gamą objawów, w tym gorączką, zmęczeniem, kaszlem, bólem w klatce piersiowej, kołataniem serca, bólami głowy, bólami stawów i mięśni. , problemy żołądkowo-jelitowe i nie tylko. To jest przedmiotem ciągłych badań, twierdzą Topper i Baylin.
Odniesienie: „Śmiertelny wirus COVID-19 powiązany z zapaleniem wywołanym przez RAAS w przypadku uszkodzenia wielu narządów, w tym węzłów chłonnych śródpiersia” autorstwa Michaela J. Toppera, Josepha W. Guarnieriego, Jeffreya A. Haltoma, Amy Chadburn, Henry Cope, Justina Frere, Julii An, Alain Borczuk, Saloni Sinha, JangKeun Kim, Jiwoon Park, Daniel Butler, Cem Meydan, Jonathan Foox, Yaron Bram, Stephanie A. Richard, Nusrat J. Epsi, Brian Agan, Josh G. Chenoweth, Mark P. Simons, David Tribble, Timothy Burgess, Clifton Dalgard, Mark T. Heise, Nathaniel J. Moorman, Victoria K. Baxter, Emily A. Madden, Sharon A. Taft-Benz, Elizabeth J. Anderson, Wes A. Sanders, Rebekah J. Dickmander, Katherine Beigel, Gabrielle A. Widjaja, Kevin A. Janssen, Timothy Lie, Deborah G. Murdock, Alessia Angelin, Yentli E. Soto Albrecht, Arnold Z. Olali, Zimu Cen, Joseph Dybas, Waldemar Priebe, Mark R. Emmett, Sonja M. Best, Maya Kelsey Johnson, Nidia S. Trovao, Kevin B. Clark, Victoria Zaksas, Robert Meller, Peter Grabham, Jonathan C. Schisler, Pedro M. Moraes-Vieira, Simon Pollett, Christopher E. Mason, Eve Syrkin Wurtele, Deanne Taylor, Robert E. Schwartz, Afshin Beheshti, Douglas C. Wallace i Stephen B. Baylin, 27 listopada 2024 r., Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
DOI: 10.1073/pnas.2401968121
Badania te były wspierane przez Division of Intramural Research, grant NIAID, NIH dla Sonji Best oraz grant DOD W81XWH-21-1-0128 przyznany Douglasowi Wallace’owi, grant INV-046722 Fundacji Billa i Melindy Gatesów przyznany Douglasowi Wallace’owi, Adelsonowi Medical Research Foundation, Hodson Scholar Foundation, nagrody dla stypendystów Glick i Samuel Waxman Research Foundation przyznane Stephenowi Baylinowi z Defense Health Programu (HU00012020067 i HU00012120103), Narodowego Instytutu Alergii i Chorób Zakaźnych (HU00011920111) oraz nagrody USU RESPONSE (HU00012020070).
Robert Schwartz zasiada w naukowej radzie doradczej firm Miromatrix, Inc. i Lime Therapeutics oraz jest konsultantem Alnylam, Inc. Douglas Wallace zasiada w naukowych radach doradczych firm Pano Therapeutics, Inc. i Medical Excellent Capital. Simon Pollett, Mark Simons, Timothy Burgess i Deanne Taylor podają, że Program badań klinicznych nad chorobami zakaźnymi (IDCRP) Uniwersytetu Służb Mundurowych (USU), instytucja Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych oraz Fundacja Henry’ego M. Jacksona na rzecz Postępu Medycyny Wojskowej , Inc (HJF) zostały sfinansowane w ramach umowy o współpracy badawczo-rozwojowej w celu przeprowadzenia niepowiązanego badania III fazy dotyczącego immunoprofilaktyki z użyciem przeciwciał monoklonalnych przeciwko COVID-19, sponsorowanego przez AstraZeneca. Program HJF, wspierający USU IDCRP, został sfinansowany przez Biuro Wykonawcze Wspólnego Programu Departamentu Obrony ds. Obrony Chemicznej, Biologicznej, Radiologicznej i Jądrowej w celu usprawnienia prowadzenia niepowiązanej fazy III badania szczepionki sponsorowanej przez AstraZeneca. Obydwa badania były częścią reakcji rządu USA na Covid-19. Żadne z nich nie jest powiązane z prezentowaną tutaj pracą. Wszyscy pozostali autorzy deklarują brak konkurencyjnych interesów w tych badaniach.
