Являются ли гиперактивные иммунные клетки причиной смерти, связанной с COVID-19?

Являются ли гиперактивные иммунные клетки причиной смерти, связанной с COVID-19?
        

В то время как пандемия COVID-19 разрушает многие регионы мира, в новой статье, опубликованной в Journal of Experimental Medicine в апреле 2020 года, описывается вероятность того, что критические или очень тяжелые случаи COVID- 19 из-за производства нейтрофильных внеклеточных ловушек (NET) из-за гиперактивированных иммунных клеток.

<img alt=" Часть тела "height =" 379 "src =" http://www.news-medical.net/image.axd?picture=2020%2f4%2fNeutrophils_Forming_NETs.jpg "title =" Часть тело "width =" 674 "/>

Являясь частью иммунной системы организма, нейтрофилы обнаруживают бактерии и могут изгнать свою ДНК (см. Стрелки), чтобы атаковать бактерии с помощью тонкой сети ДНК, содержащей ядовитые ферменты, называемые NET. Изображение предоставлено Egeblad lab / CSHL

Каковы признаки и симптомы COVID-19?

Заболевание, вызванное новым коронавирусом, получившим название SARS-CoV-2, было названо «определяющим глобальным кризисом здравоохранения нашего времени». Действительно, это вызвало большую глобальную панику, чем любое событие со времен Второй мировой войны. Происходящий из китайского города Ухань в провинции Хубэй, он оказался высокоинфекционным и, в 80% случаев, саморазрешимым.

Ограничения здравоохранения почти во всех странах, затронутых вирусом, стали очевидными. Эксперты по общественному здравоохранению испытывали нехватку ресурсов на каждом шагу – от серьезной нехватки наборов для тестирования до неадекватного количества вентиляторов и средств индивидуальной защиты. Как прямой результат, немедикаментозные вмешательства, такие как социальное дистанцирование, ограничения на поездки, отслеживание контактов и карантин, а также отмена крупных общественных собраний – и общенациональные блокировки – все стали обычными во всем мире.

Кризис в этой пандемии связан с 5% случаев, у которых развивается очень тяжелое или критическое заболевание и часто умирают от дыхательной недостаточности, сепсиса и срыва. Исследователи пытались выяснить причину такого тяжелого заболевания в этом меньшинстве случаев.

Международный консорциум

Повторяя тему солидарности в борьбе с пандемией, одиннадцать медицинских исследовательских групп по всему миру сформировали консорциум под названием NETwork, чтобы исследовать потенциальную роль сетей в самых тяжелых случаях COVID-19. Сюда входят такие организации, как Лаборатория Колд-Спринг-Харбор, Институт медицинских исследований им. Файнштейна и Научно-исследовательский институт Центра здравоохранения Университета Макгилла (RI-MUHC).

Что нашло исследование?

Исследователи зафиксировали, что тяжелая инфекция COVID-19 представляет собой острый респираторный дистресс-синдром, часто наблюдаемый при тяжелом гриппе. Это включает в себя обширное появление воспаления легких и образование цепких слизи в дыхательных путях, которые закупоривают поток воздуха. Эта комбинация проблем вызывает широко распространенное повреждение легких. Кроме того, эти пациенты испытывают широко распространенное образование сгустков в организме, что не характерно для других тяжелых инфекций легких, что затрудняет управление этими пациентами. Это критические случаи, требующие искусственной вентиляции легких, и среди них значительный процент умирает.

Причина, согласно NETwork, заключается в том, что иммунные клетки, называемые нейтрофилами, которые являются одними из самых распространенных лейкоцитов, становятся сверхактивными. Эти клетки обычно обнаруживают присутствие бактерий. Чтобы противостоять этим захватчикам, нейтрофилы выбрасывают часть своего содержания ДНК в пленочную сеть, обогащенную разрушительными ферментами. Это называется NET и может задерживать бактерии и переваривать их. Однако чрезмерное производство ЧИП связано с ОРДС из-за сопутствующего повреждения, которое они наносят легким.

Что такое сети?

Сети состоят из сегментов ДНК вместе с глобулярными белковыми доменами в нитевидной форме. Они собираются в более крупные и толстые нити, которые могут образовывать сети. Наличие сетей позволяет нейтрофилам убивать микробы вне клетки, сводя к минимуму повреждение клетки-хозяина. Уничтожение осуществляется антимикробными белками, такими как нейтрофильная эластаза, катепсин G и гистоны, которые тесно связаны с ДНК. Они присутствуют в высоких концентрациях в сети, чтобы присоединиться к запутанному микробу, разоружить его и уничтожить. Сети могут также служить для защиты бактерий от их распространения. Наконец, секвестрация этих токсичных протеаз в сети не позволяет им повредить близлежащие здоровые ткани.

Гипотеза основана на множестве сходных признаков, общих для ARDS, состояния, о котором известно, что он вызван сетью, и серьезного COVID-19. По словам исследователя Бетси Барнс, «по мере появления образцов от пациентов будет важно определить, связано ли наличие НТС с серьезностью заболевания и конкретными клиническими характеристиками COVID-19».

Прослеживание роли сетей в болезни и смерти

Другой исследователь, Микала Эгеблад, прослеживает первый отчет по сетям еще в 2004 году. Однако, как она отмечает, они все еще незнакомы большинству людей, включая многих ученых. NETwork включает людей, которые уже исследовали NET в связи с другими заболеваниями. Поэтому клиническое описание тяжелой или критической болезни COVID-19 вызвало тревогу у этих ученых.

Другой ученый из RI-MUHC, Джонатан Спайсер (Jonathan Spicer), говорит, что NET также встречаются у пациентов с раком или сепсисом (возникновение инфекции в кровотоке и посев во многие органы), состояния, которые также связаны с присутствием из этих микротромбов или небольших сгустков крови.

Чем полезен вывод?

В настоящее время консорциум анализирует наличие сетей в образцах COVID-19. Если, по их мнению, чрезмерная активация нейтрофилов, приводящая к чрезмерному производству НЭО, ответственна за тяжелые клинические случаи COVID-19, это может указывать на новую линию лечения для улучшения их состояния. Например, они могли бы изучить роль и эффективность лекарств, используемых при других заболеваниях, связанных с NET, а также при других состояниях, возникающих в результате нейтрофильной активности, таких как муковисцидоз, ревматоидный артрит (РА) и подагра.

Аутоиммунные заболевания, такие как RA, могут быть результатом воздействия гистоновых комплексов вне клетки, стимулирующих выработку антител. Они также играют роль в аномальном образовании сгустка и связаны с возникновением инсульта.

Такие препараты могут, по-видимому, снижать активность NET у пациентов с тяжелой формой COVID-19, ограничивая потребность в искусственной вентиляции легких и делая доступным медицинское обслуживание для более значительного числа пациентов с этим состоянием.

        

Ссылка на журнал:

Бетси Дж. Барнс, Хосе М. Адровер, Амелия Бакстер-Штольцфус, Ален Борчук, Джонатан Кулс-Лартиг, Джеймс М. Кроуфорд, Джулиан Дэслер-Джеллер Филипп Гверчи, Кэролайн Хьюн, Джейсон С. Найт, Массимо Лода, Марк Р. Луни, Флоренция МакАлистер, Рони Рейс, Стефан Рено, Саймон Руссо, Стивен Сальваторе, Роберт Э. Шварц, Джонатан Д. Спайсер, Кристиан С. Йост, Эндрю Вебер, Ю Цзо, Микала Эгеблад; Таргетирование потенциальных факторов воздействия COVID-19: внеклеточные ловушки нейтрофилов. J Exp Med 1 июня 2020 года; 217 (6): е20200652. doi: https://doi.org/10.1084/jem.20200652

      

Source link