Badacze z międzynarodowego zespołu naukowego zajmującego się badaniem COVID-19, w skład którego wchodzą naukowcy z Johns Hopkins Kimmel Cancer Center, Children’s Hospital of Philadelphia, University of Pittsburgh oraz Weill Cornell Medicine, odkryli nową przyczynę burzy cytokin – skrajnej odpowiedzi zapalnej, która wiąże się ze zwiększonym ryzykiem śmierci w przebiegu zakażenia COVID-19. Wyniki badań opublikowano 27 listopada na łamach czasopisma Proceedings of the National Academy of Sciences.
Genomiczne poszukiwania przyczyn burzy cytokin
Zespół badawczy przeprowadził zaawansowaną analizę genomową na podstawie próbek uzyskanych podczas autopsji 40 pacjentów, którzy zmarli na COVID-19. Analizie poddano próbki pobrane z różnych miejsc w organizmie, w tym z płuc, serca, wątroby, nerek, węzłów chłonnych klatki piersiowej, które filtrują wirusa, oraz z jamy nosowej, stanowiącej główną drogę wnikania wirusa do organizmu.
W próbkach z wymazów z nosa zidentyfikowano około 50 genów układu odpornościowego wykazujących nadmierną aktywację, co następnie potwierdzono w analizie genomowej tkanek pobranych podczas autopsji.
Mechanizmy odpowiedzialne za hiperzapalną reakcję
Według dr. Stephena Baylina oraz dr. Michaela Toppera, którzy współprowadzili badania, wiele z odkrytych genów należy do inflammasomu – sieci sygnalizacji białkowej, która normalnie aktywuje się w celu eliminacji komórek zakażonych wirusem lub bakteriami. Inflammasom ten, zamiast się dezaktywować, pozostaje w stanie ciągłej aktywacji, co prowadzi do burzy cytokin i ciężkiego uszkodzenia wielu tkanek i narządów.
„Gdy te geny pozostają włączone zbyt długo, dochodzi do skrajnego stanu zapalnego, który może być śmiertelny dla pacjentów z COVID-19” – wyjaśnia Baylin.
Badacze wskazali również na istotną rolę układu renina-angiotensyna-aldosteron (RAAS). Układ ten, który w normalnych warunkach reguluje ciśnienie krwi, płyny ustrojowe oraz elektrolity, działa jako zapalnik, powodując nadmierną odpowiedź immunologiczną. W efekcie dochodzi do upośledzenia funkcji węzłów chłonnych i poważnych uszkodzeń płuc, nerek, serca, wątroby oraz innych narządów.
Jak wskazują autorzy badania, markery tej odpowiedzi zapalnej można wykryć we krwi pacjentów, co umożliwia identyfikację osób narażonych na najcięższy przebieg COVID-19. Odkrycie to otwiera również nowe możliwości terapeutyczne, w tym potencjalne interwencje farmakologiczne, które mogłyby zapobiec rozwojowi burzy cytokin.
Badacze zwrócili również uwagę na możliwe implikacje ich odkryć w kontekście long COVID – przewlekłego zespołu, który występuje u części pacjentów po przebyciu zakażenia COVID-19. Long COVID charakteryzuje się szerokim spektrum objawów, takich jak zmęczenie, bóle w klatce piersiowej, kołatanie serca, bóle głowy, bóle stawów i mięśni, a także problemy żołądkowo-jelitowe. Odkrycia te mogą stanowić punkt wyjścia do dalszych badań nad mechanizmami tego zespołu oraz opracowaniem skutecznych metod leczenia.
Źródło: Proceedings of the National Academy of Sciences, Johns Hopkins Medicine
