Potilaiden keuhkoista otetut näytteet osoittavat, että immuunijärjestelmän ylireagointi voi olla yksi mekanismi vakavien COVID-19-tapausten taustalla.
SARS-CoV-2 -koronavirustartunnan saaneilla monilla ihmisillä on lieviä ja keskivaikeita oireita, mutta joillakin infektio voi kuitenkin johtaa vakavaan tai kuolemaan. Tutkijat pyrkivät kiireesti ymmärtämään, miten COVID-19 voi muuttua vakavaksi.
Lontoon Imperial Collegen tutkijoiden johtamassa tutkimuksessa on nyt paljastettu, miten immuunijärjestelmän osan ylireagointi voi olla yhteydessä vakaviin COVID-19-tapauksiin.
Kun saamme tartunnan taudinaiheuttajista, kuten bakteereista ja viruksista, elimistömme käynnistää useita erilaisia immuunijärjestelmän vasteita. Yksi tärkeimmistä komponenteista ovat T-solut, joita on useita eri muotoja, jotka koordinoivat immuunivastetta tartunnan saaneiden solujen tappamisesta uusien T-solujen värväämiseen taisteluun.
Joskus immuunijärjestelmämme ylireagoi hyökkääjiin esimerkiksi allergisen reaktion aikana, jolloin T-solut tappavat normaaleja, terveitä soluja ja aiheuttavat kudosvaurioita. On kuitenkin olemassa ”jarrumekanismi”, jonka pitäisi käynnistyä ja saada T-solut vähentämään aktiivisuuttaan ja rauhoittamaan tulehdusta.
Uusi tutkimus, joka julkaistiin tänään Frontiers in Immunology -lehdessä, osoittaa, että tämä jarrumekanismi ei näytä käynnistyvän vakavissa COVID-19-tapauksissa.
Johtava tutkija, tohtori Masahiro Ono Imperialin biotieteiden laitokselta, sanoi: ”Tarvitsemme kipeästi uusia keinoja vähentää COVID-19:n vaikutuksia vakavasti sairastuneilla potilailla. Tämä alkaa siitä, että ymmärrämme tarkalleen, mikä menee pieleen ja aiheuttaa heille vahinkoa. Toivomme, että tämä tutkimus auttaa osaltaan vastaamaan tähän kysymykseen ja johtaa uusiin välineisiin taudin torjumiseksi.”
Tutkijat testasivat näytteitä kuuden Kiinassa asuvan COVID-19-potilaan keuhkoista, joilla oli vakavia oireita, ja vertasivat niitä näytteisiin, jotka olivat peräisin kolmelta keskivaikeasti sairastuneelta COVID-19-potilailta ja kolmelta terveeltä yksilöltä.
Vaikka näytteet olivat lähtöisin verrattain harvalukuisilta potilailta, työryhmä tutki geenien käyttöä yksittäisten solujen kohdalla, jolloin saatiin tietoa immuunijärjestelmän reaktiosta tarkkaan. Tämän menetelmän avulla he pystyivät analysoimaan harvinaisia soluja ja niiden dynamiikkaa, mitä ei voida saavuttaa tavanomaisilla menetelmillä.
Havaittiin, että vakavien COVID-19-potilaiden keuhkoihin oli kertynyt monenlaisia ”hyperaktivoituja” T-soluja, mikä viittaa siihen, että jarrumekanismi oli epäonnistunut. Tämä ylireagointi ”halvaannuttaa” koko T-solujärjestelmän, jolloin se epäonnistuu viruksen torjunnassa ja aiheuttaa keuhkoille lisää vahinkoa vakavan tulehduksen ja kudostuhon kautta.
Mekanismin tarkemmassa tarkastelussa tutkijat havaitsivat, että Foxp3-proteiini, joka tavallisesti käynnistää jarrumekanismin, on estynyt vakavien COVID-19-potilaiden keuhkoissa. He eivät ole varmoja siitä, miksi Foxp3 on estynyt, mutta jatkotutkimukset voivat paljastaa sen ja mahdollisesti johtaa keinoon, jolla T-soluvaste voidaan jarruttaa takaisin, mikä vähentää taudin vakavuutta.
Tutkimuksessamme tarkasteltiin vain muutamaa potilasta, mutta analysoitiin tuhansia heidän solujaan erittäin yksityiskohtaisesti, mikä paljasti uuden mekanismin COVID-19:n pahenemiselle. Lisätutkimusten avulla toivomme voivamme ymmärtää Foxp3:n eston mekanismia paremmin ja mahdollisesti myös sitä, miten se voidaan kääntää päinvastaiseksi.”
Tohtori Bahire Kalfaoglu, ensimmäinen kirjoittaja, Biotieteiden laitos, Imperial College London