Międzynarodowe konsorcjum instytucji naukowych bada interesującą hipotezę, dotyczącą źródeł najcięższych powikłań zakażenia koronawirusem. Naukowcy z 11 instytutów badawczych sprawdzają, czy przyczyną gwałtownego pogorszenia stanu niektórych pacjentów z COVID-19 może być nadmierna aktywność komórek układu odpornościowego odpowiedzialnych za tworzenie neutrofilowych sieci zewnątrzkomórkowych (NET), których zadaniem jest wiązanie i niszczenie chorobotwórczych drobnoustrojów. Jeśli ta hipoteza się potwierdzi, może oznaczać nowe możliwości terapeutyczne dla osób dotkniętych poważnymi skutkami zakażenia koronawirusem. Pisze o tym w najnowszym numerze czasopismo „Journal of Experimental Medicine”.
Neutrofile wykrywają bakterie i atakują je z pomocą sieci swojego DNA i toksycznych enzymów (NET) /Egeblad lab/CSHL /Materiały prasowe
W skład konsorcjum, nazwanego NETwork wchodzą między innymi badacze z Cold Spring Harbor Laboratory, Feinstein Institutes for Medical Research i Research Institute of the McGill University Health Centre. Opisują oni u pacjentów z COVID-19 przypadki zespołu ostrej niewydolności oddechowej (ARDS), której towarzyszą stany zapalne płuc, wydzieliny śluzu w drogach oddechowych i zakrzepy krwi. W zaawansowanym stadium choroby te objawy trudno opanować, w najcięższych przypadkach pacjenci wymagają podłączenia do respiratora i znaczna ich część niestety umiera. Naukowcy z NETwork sugerują, że tak ciężkie objawy mogą być wynikiem nadmiernej aktywności pewnej grupy białych ciałek krwi, tzw. neutrofili.
Te komórki, będące pierwszą linią obrony immunologicznej naszego organizmu rozpoznają obce drobnoustroje i mogą je atakować z pomocą sieci NET, tak zwanej neutrofilowej sieci zewnątrzkomórkowej, składającej się między innymi z DNA i toksycznych enzymów. Odkryty dopiero w 2004 roku mechanizm pozwala niszczyć na przykład bakterie i tworzyć barierę, która pomaga ograniczyć dalsze rozprzestrzenianie się patogenów. Wiele wskazuje na to, że w przypadku COVID-19 mechanizm może prowadzić do ARDS i przyczyniać się do uszkodzenia płuc i innych organów.
„Biorąc pod uwagę podobieństwa między obrazem klinicznym COVID-19 i innych chorób, o których wiemy, że ich motorem są nadmiernie wytwarzane sieci NET, możemy postawić hipotezę, że sieci NET mogą odgrywać w przypadku zakażenia koronawirusem istotną rolę” – mówi współautorka pracy, prof. Betsy Barnes z Feinstein Institutes. „Kiedy będziemy mieli większy dostęp do próbek pobranych od pacjentów, będziemy w stanie ustalić, czy obecność sieci NET może mieć związek z poważnymi objawami choroby COVID-19”.
Nadmierna aktywność neutrolili może prowadzić do zaburzeń pracy różnych organów /CSHL /Materiały prasowe
„Sieci NET odkryto w 2004 roku, ale wciąż wielu naukowców o nich nie słyszało, większość badaczy zaangażowanych w projekt NETwork, badało te sieci w przypadku innych chorób i kiedy usłyszeliśmy o niektórych objawach COVID-19, zabrzmiało to znajomo” – dodaje współautorka pracy i koordynatorka projektu, dr Mikala Egeblad z Cold Spring Harbor Laboratory. Wiadomo, że sieci NET mogą prowadzić zarówno do odkładania się śluzu w płucach pacjentów chorych na mukowiscydozę, pojawienia się objawów ARDS u pacjentów cierpiących na grypę. W układzie krwionośnym sieci NET przyczyniają się do arteriosklerozy, a także powstawania tętniaków i zakrzepów.
Jak podkreśla kolejny współautor pracy, prof. Jonathan Spicer z RI-MUHC i McGill University, u pacjentów w ciężkim stanie z powodu COVID-19 obserwuje się uszkodzenia płuc tożsame z ARDS obserwowane wcześniej w ostrych przypadkach grypy. „Dodatkowo jeszcze ich płuca są zajęte gęstym śluzem, a w całym organizmie pojawiają się małe zakrzepy krwi” – dodaje.
Badania hipotezy związanej z możliwym znaczeniem neutrofilowych sieci zewnętrznych ma istotne znaczenie także dlatego, że może otworzyć nowe możliwości terapeutyczne. Jeśli potwierdzi się znaczenie nadmiernej reakcji neutrofili, w leczeniu pacjentów z COVID-19 będzie można próbować wykorzystać leki, stosowane do tej pory między innymi w terapii mukowiscydozy, reumatycznego zapalenia stawów, czy dny moczanowej. Te leki mogłyby obniżyć aktywność sieci NET i zmniejszyć potrzebę intensywnej wentylacji z pomocą respiratorów.
