Запалення - ключовий фактор важких форм Covid-19
Шина Круікшенк, Університет Манчестера
Симптоми Covid-19 сильно відрізняються від людини до людини. У деяких випадках це не викликає симптомів, тоді як в інших це загрожує життю. У деяких людей хвороба має дуже серйозні наслідки.
Вірус більше вражає чоловіків і сильніше вражає людей похилого віку при таких захворюваннях, як діабет та ожиріння.
У Великобританії та інших західних країнах деякі меншини також постраждали більш суттєво. У Північній Америці, включаючи Канаду, чорношкірі надмірно представлені (за кількістю випадків та смертності).
Хоча багато факторів, такі як доступ до медичної допомоги та професійний вплив, збільшують ризик розвитку важкої форми захворювання, реакція імунної системи - запалення - пояснює, чому деякі вразливі люди так хворіють.
Зокрема, ми виявляємо, що ризики, пов’язані з діабетом, ожирінням, віком та статтю, пов’язані з порушенням функціонування імунної системи при зіткненні з вірусом.
Імунітет, що втікає
Характерною рисою багатьох пацієнтів, у яких розвивається важка форма Covid-19, є важке ураження легенів, спричинене надмірно енергійною імунною реакцією. Це характеризується виробленням занадто великої кількості білка, який називається цитокінами. Це називається "буря цитокінів".
Цитокіни є дуже потужними союзниками в імунній відповіді: вони можуть зупинити розмноження вірусів. Вони також мають можливість набирати інші імунні клітини для боротьби з інфекцією або покращувати здатність цих клітин проходити через судини. Неконтрольовано це явище може спричинити реальну шкоду. Саме це відбувається під час бурі цитокінів.
Надмірне вивільнення цитокінів може відбуватися, коли активується велика кількість білих кров'яних клітин, але саме спеціалізовані клітини, що називаються моноцитами та макрофагами, виявляються одними з найбільших винуватців цитокінових бур. При правильному контролі ці клітини можуть виявляти та знищувати загрози, чистити та відновлювати пошкоджені тканини та набирати інші імунні клітини, щоб допомогти їм.
Однак при тяжкому перебігу Covid-19 функціонування моноцитів і макрофагів порушується, особливо у пацієнтів з діабетом та ожирінням.
Глюкоза завдає шкоди
Погано контрольований діабет може призвести до високого рівня глюкози в організмі. Недавнє дослідження показало, що у випадку з Covid-19 макрофаги та моноцити реагують на високий рівень глюкози з серйозними наслідками.
Вірус, який викликає Covid, SARS-CoV-2, потребує рецептора, який утримується, щоб вторгнутися в наші клітини. Його вибір - білок на поверхні клітини, який називається АСЕ2. Глюкоза підвищує рівень АСЕ2, що міститься в макрофагах і моноцитах, допомагаючи вірусу заражати ті самі клітини, які повинні допомогти його вбити.
Перебуваючи всередині цих клітин, вірус змушує їх виробляти багато запальних цитокінів, що викликає бурю цитокінів. І чим вище рівень глюкози, тим успішніше вірус розмножується всередині клітин. Іншими словами, глюкоза живить вірус.
І це ще не закінчено. Вірус також змушує інфіковані імунні клітини виробляти активні форми кисню (АФК), які є патогенами, які дуже шкідливі для легенів. Крім того, вірус знижує здатність інших імунних клітин, лімфоцитів, боротися з ним.
Ожиріння також викликає високий рівень глюкози в організмі і, як і діабет, впливає на активацію макрофагів та моноцитів. Дослідження показали, що макрофаги людей із ожирінням є сприятливим середовищем для розвитку ГРВІ-CoV-2.
Інші ризики, пов’язані із запаленням
Той самий тип запального профілю, що і у діабету та ожиріння, спостерігається у деяких людей старше 60 років. Це пов’язано з явищем, відомим як запалення.
Запалення характеризується високим рівнем прозапальних цитокінів. На це впливає ряд факторів, включаючи генетику, мікробіом (усі бактерії, віруси та інші мікроби в нашому організмі) та ожиріння.
У багатьох людей похилого віку також менше лімфоцитів - тих самих клітин, які можуть конкретно націлювати та знищувати віруси.
Все це означає, що імунна система деяких літніх людей не тільки погано підготовлена до боротьби з інфекцією, але й, швидше за все, викликає шкідливу імунну відповідь. Наявність меншої кількості лімфоцитів також означає, що вакцини можуть також не працювати, що слід враховувати при плануванні майбутньої кампанії вакцинації проти Covid-19.
Ще одне питання, яке хвилює дослідників, - чому чоловіки здаються більш вразливими до Ковіда? Клітини чоловіків інфікуються коронавірусом легше, ніж жінки. Рецептор АСЕ2, що використовується вірусом для прикріплення до клітин та інфікування, виражається набагато сильніше у чоловіків, ніж у жінок. Чоловіки також мають більш високий рівень ферменту під назвою TMPRSS2, який сприяє проникненню вірусу в клітини.
Імунологія також пропонує деякі підказки щодо різниці між статями. Давно відомо, що чоловіки та жінки мають різні імунні реакції. Це справедливо і для Covid-19.
Нещодавня попередня публікація (дослідження, яке ще не було рецензовано) відстежувала та порівнювала імунну відповідь на ГРВІ-CoV-2 у чоловіків та жінок з часом. Вона виявила, що у чоловіків частіше утворюються моноцити, які були нетиповими, високопрозапальними та здатними продукувати цитокіни, типові для запальної бурі. Жінки також мають тенденцію до більш стійкої реакції Т-клітин, що необхідно для ефективного знищення вірусу. Однак похилий вік та вищий індекс маси тіла змінили захисний імунний ефект у жінок.
Такі дослідження показують, наскільки різні люди перед Ковідом. Чим більше ми розуміємо ці відмінності та вразливості, тим більше ми можемо призначити найкраще лікування для кожного пацієнта. Такі дані також підкреслюють необхідність враховувати варіації імунної відповіді та включати людей з різними профілями в клінічні випробування ліків та вакцин.
Шина Круїкшенк
Шіна Круїкшенк не працює, не консультує, не володіє акціями, не отримує коштів від будь-якої організації, яка може скористатися цією статтею, і не заявила про свою приналежність крім своєї дослідницької організації.
Університет Манчестера забезпечує фінансування як асоційований член La Conversation UK.