Próbki pobrane z płuc pacjentów wskazują, że nadmierna reakcja układu odpornościowego może być jednym z mechanizmów stojących za ciężkimi przypadkami COVID-19.
W przypadku zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2 wiele osób doświadcza łagodnych i umiarkowanych objawów, ale u niektórych osób zakażenie może być ciężkie lub śmiertelne. Naukowcy pilnie starają się zrozumieć, w jaki sposób choroba COVID-19 może stać się ciężka.
Teraz badanie prowadzone przez naukowców z Imperial College London ujawniło, w jaki sposób nadmierna reakcja części układu odpornościowego może być związana z ciężkimi przypadkami choroby COVID-19.
Gdy zostajemy zakażeni patogenami, takimi jak bakterie i wirusy, nasze ciała montują kilka rodzajów odpowiedzi układu odpornościowego. Jednym z głównych elementów są limfocyty T, występujące w kilku różnych formach, które koordynują odpowiedź immunologiczną, od zabijania zainfekowanych komórek do rekrutowania większej liczby limfocytów T do walki.
Niekiedy nasz układ odpornościowy przesadnie reaguje na najeźdźców, na przykład podczas reakcji alergicznej, w wyniku czego limfocyty T zabijają normalne, zdrowe komórki i powodują uszkodzenie tkanek. Istnieje jednak „mechanizm hamulcowy”, który powinien zadziałać, powodując zmniejszenie aktywności komórek T i uspokojenie stanu zapalnego.
Nowe badania, opublikowane dzisiaj w Frontiers in Immunology, pokazują, jak ten mechanizm hamulcowy nie wydaje się kopać w ciężkich przypadkach COVID-19.
Główny badacz dr Masahiro Ono, z Wydziału Nauk o Życiu w Imperial, powiedział: „Rozpaczliwie potrzebujemy nowych sposobów, aby zmniejszyć wpływ COVID-19 u ciężko dotkniętych pacjentów. Zaczniemy od zrozumienia, co dokładnie jest nie tak i co powoduje ich uszkodzenia. Mamy nadzieję, że to badanie przyczyni się w pewnym stopniu do odpowiedzi na to pytanie i doprowadzi do powstania nowych narzędzi do walki z chorobą.”
Badacze przetestowali próbki z płuc sześciu pacjentów z COVID-19 w Chinach z ciężkimi objawami i porównali je z próbkami od trzech umiarkowanych pacjentów z COVID-19 i trzech zdrowych osób.
Pomimo, że próbki pochodziły od stosunkowo niewielu pacjentów, zespół zbadał wykorzystanie genów w pojedynczych komórkach, uzyskując szczegółowe informacje na temat odpowiedzi układu odpornościowego. Metoda ta pozwoliła im na analizę rzadkich komórek i ich dynamiki, czego nie można osiągnąć konwencjonalnymi metodami.
Znaleziono, że płuca pacjentów z ciężką postacią COVID-19 zgromadziły szeroki zakres „nadaktywnych” limfocytów T, co sugeruje, że mechanizm hamowania zawiódł. Ta nadmierna reakcja „paraliżuje” cały system komórek T, powodując jego porażkę w walce z wirusem, jak również powodując więcej szkód w płucach poprzez ciężki stan zapalny i zniszczenie tkanek.
Po bliższym przyjrzeniu się mechanizmowi badacze odkryli, że białko „Foxp3”, które zwykle indukuje mechanizm hamowania, jest zahamowane w płucach pacjentów z ciężką postacią COVID-19. Nie są pewni, dlaczego Foxp3 jest zahamowany, ale dalsze badania mogą to ujawnić i potencjalnie doprowadzić do sposobu hamowania odpowiedzi komórek T, zmniejszając ciężkość choroby.
Nasze badanie dotyczyło tylko kilku pacjentów, ale przeanalizowało tysiące ich komórek bardzo szczegółowo, ujawniając nowy mechanizm pogarszania się COVID-19. Dzięki dalszym badaniom mamy nadzieję lepiej zrozumieć mechanizm hamowania Foxp3 i potencjalnie, jak go odwrócić.”
Dr Bahire Kalfaoglu, pierwszy autor, Wydział Nauk o Życiu, Imperial College London
.