Kun saat infektion, immuunijärjestelmäsi reagoi tulvimalla tulehdussoluja, jotka kohdistuvat taustalla oleviin bakteereihin tai viruksiin. Nämä immuunisolut siirtyvät verestäsi infektoituneeseen kudokseen vapauttaakseen cocktailin tulehdusta edistäviä proteiineja ja auttaakseen eliminoimaan infektiouhan.
Tämän tulehdusreaktion aikana verisuoniesteestä tulee ”vuotava”. Tämä mahdollistaa ylimääräisten immuunisolujen entistä nopeamman sisäänvirtauksen. Kun infektio häviää, vaste viilenee, immuunisolujen tulo vähitellen vähenee ja verisuoniesteen eheys palautuu.
Mutta jos infektio on niin vakava, että se hukuttaa immuunivasteen, tai jos potilas ei pysty palauttamaan verisuoniesteen toimintaa, neste siirtyy ulos verisuonista ja alkaa valua kudokseen. Tämä ”vuotaminen” voi saada keuhkokuumeen muuttumaan akuutiksi hengitysvaikeusoireyhtymäksi. ARDS vaikuttaa arvioni mukaan vuosittain satoihin tuhansiin ihmisiin maailmanlaajuisesti. Yhdysvalloissa noin 190 000 ihmistä sairastuu ARDS:ään vuosittain, ja sen kuolleisuus on jopa 40 prosenttia. Ebolaa sairastavilla ihmisillä tämä vuoto on usein myös tappavaa aiheuttaen vakavia verenpaineen laskuja ja sokkia.
Uudet hoitomuodot, joilla korjataan verisuonten vuoto hengenvaarallisista sairauksista, kuten akuutista hengitysvaikeusoireyhtymästä ja Ebola-virusinfektioista kärsivien potilaiden verisuonten vuoto, voivat pelastaa monia ihmishenkiä.
Mitä on ARDS?
Kova keuhkokuume voi johtaa akuuttiin hengitysvaikeusoireyhtymään (ARDS), komplikaatioon, jossa keuhkojen verisuonten massiivinen vuotaminen johtaa nesteen kertymiseen, joka peittää happea ja hiilidioksidia vaihtavat solut. Potilaat tarvitsevat yleensä mekaanisia hengityskoneita hapen pakottamiseksi keuhkoihin selviytyäkseen.
Kkeuhkokuume on yksi ARDS:n yleisimmistä syistä, mutta mikä tahansa yleistynyt infektio ja tulehdus, joka on tarpeeksi vakava aiheuttaakseen keuhkojen verisuonten massiivista vuotoa, voi aiheuttaa oireyhtymän.
Hoitovaihtoehdot ARDS:ää sairastaville ovat rajalliset hengityskoneiden ja taustalla olevan infektion hoidon lisäksi. Ja immuunijärjestelmän tukahduttaminen tämän vuodon hoitamiseksi voi jättää potilaat alttiiksi infektioille.
Uusi hoitovaihtoehto
Mutta entä jos kohdistetaan erityisesti verisuonten vuotoon? Tutkimuksemme on tunnistanut happiherkän reitin endoteelisoluissa, jotka reunustavat keuhkojen verisuonia. Verisuoniesteen tiiviys tai tiiviys riippuu näiden solujen välisistä liitoskohdista. Nämä liitokset tarvitsevat kaksi tiettyä proteiinia toimiakseen kunnolla. Toista kutsutaan VE-kadheriiniksi, ja se on liitosten keskeinen rakennusaine. Toisen proteiinin nimi on VE-PTP, ja se auttaa varmistamaan, että VE-kadheriini pysyy solun pinnalla, jossa se voi muodostaa liitoksia naapurisolujen kanssa.
Kun endoteelisolut ovat tulehtuneet, nämä liitokset hajoavat ja verisuonet vuotavat. Tämä saa solut aktivoimaan reitin hypoksiaa indusoivien tekijöiden (HIF) kautta, jotka yleensä mobilisoituvat vastauksena vähäiseen happistressiin. Sydämessä HIF-reitit aktivoituvat sydänkohtauksen tai pitkään jatkuneen sydämen verisuonten ahtautumisen aikana parantaakseen sydänsolujen selviytymistä ja käynnistääkseen uusien verisuonten kasvun.
Havaitsimme, että eräänlainen HIF (nimeltään HIF2α) oli suojaava keuhkojen verisuonisoluissa. Kun se aktivoitui, se lisäsi keuhkosolujen välisiä liitoskohtia tukevien proteiinien tasoja ja vahvisti verisuonisulkua. Monilla potilailla tämä aktivoituminen ei kuitenkaan välttämättä ala riittävän pian ARDS:n estämiseksi.
Hyvä uutinen on, että voimme aktivoida tämän tekijän ennen kuin keuhkojen neste kerääntyy ja ennen kuin alhainen happipitoisuus alkaa. Käyttämällä lääkettä aktivoimme HIF2α:n normaaleissa happiolosuhteissa, mikä ”huijasi” soluja käynnistämään suojaavan vähähappisen vasteensa ja kiristämään verisuoniesteen. HIF2α:ta aktivoivalla lääkkeellä hoidetuilla hiirillä oli huomattavasti korkeampi eloonjäämisaste, kun ne altistettiin bakteerimyrkyille tai ARDS:ää aiheuttaville bakteereille.
Samankaltaisia lääkkeitä on jo käytetty pienissä kliinisissä kokeissa lisäämään punasolujen tuotantoa aneemisilla potilailla. Tämä tarkoittaa, että HIF2α:n aktivoiminen on todennäköisesti turvallista ihmiskäytössä, ja siitä voi todellakin tulla käyttökelpoinen strategia ARDS:n hoidossa. HIF2α:ta aktivoivien lääkkeiden tehoa ja turvallisuutta on kuitenkin vielä testattava ihmisillä ja asianmukaisilla plasebokontrolliryhmillä.
Voisiko tällä hoitaa Ebolaa?
Ebolavirus on verenvuotovirus, ja sen tiedetään myös aiheuttavan verisuoniesteiden rikkoutumisen. Itse asiassa juuri nämä vuodot verisuonissa tekevät taudista niin tappavan. Koska verisuonista vuotaa nestettä ja verta kudoksiin, verisuonten sisäiset neste- ja veritasot laskevat kriittisen alhaisiksi, mikä aiheuttaa verenpaineen laskua ja lopulta sokin. Saksalainen tutkijaryhmä raportoi hiljattain verisuonivuodon hoitoon kehitetyn kokeellisen lääkkeen (peptidin) käytöstä 38-vuotiaalla lääkärillä, joka oli sairastunut Ebolaan Sierra Leonessa ja joka lennätettiin Saksaan. Tutkijat saivat lääkkeelle poikkeusluvan myötätuntokäyttöön, ja potilas toipui.
Tämä on vain yksittäinen tapausraportti, ja on mahdotonta tietää, olisiko potilas toipunut yhtä hyvin ilman kokeellista verisuonten vuotohoitoa, mutta se korostaa verisuonten vuotoa hoitavien lääkkeiden mahdollista roolia Ebola-potilailla
.