Zašto neki ljudi obolijevaju od COVID-a više od drugih?
Cjepiva protiv COVID-19 spasila su najmanje milijun života samo u Sjedinjenim Državama, ali za mnoge ljude i dalje ostaje strah: ako – ili kada – budu zaraženi koronavirusom, koliko će to biti loše? Hoće li proći kroz prehladu s malo više od upale grla - ili će ih to opteretiti dugoročnim komplikacijama, možda ih čak gurnuti na rub smrti?
Otkako je SARS-CoV-2 počeo harati svijetom početkom 2020., COVID-19 je odnio šest milijuna života, prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji. Pa ipak, velika većina ljudi koji su oboljeli od COVID-a – nekih 99 posto od više od 500 milijuna potvrđenih slučajeva – preživjela je suočavanje s bolešću.
Dakle, zašto su neki ljudi tako teško pogođeni COVID-om kada se mnogi jedva i razbole? Dob i druga zdravstvena stanja povećavaju rizik od stvarnog razbolijevanja, ali nova studija sugerira da bi oni koji izbjegnu najgore simptome mogli imati i pravu ravnotežu vrste imunoloških stanica zvanih makrofagi.
Bijele krvne stanice koje se nalaze u svakom tkivu, makrofagi - dio skupine stanica zvanih mijeloične stanice, čuvari imunološkog sustava - su iscjelitelji. Oni su ključni u liječenju rana i pomažu nam da ostanemo zdravi, ali čini se da su i faktor u teškim slučajevima COVID-19. Sve je više dokaza da su mnoge smrti od COVID-a uzrokovane hiperimunim odgovorom: divljajući makrofagi koji napadaju ne samo virus, već i naša tijela, uzrokujući prekomjernu upalu i oštećujući srce i plućno tkivo.
U novoj studiji, tim istraživača na Sveučilištu Boston i Sveučilištu Princeton istražio je zašto se to događa, ispitujući utjecaj COVID-a na one koji se opasno razbole - i one koji ne obolijevaju. Proučavajući pluća za koja se čini da lako odbijaju SARS-CoV-2 ili se brzo oporavljaju od infekcije, otkrili su skup gena koji određuju hoće li imunološke stanice postaviti čvrstu obranu – ili će staviti nekoga na respirator. Nalazi bi mogli pomoći u nastojanjima da se razviju novi lijekovi koji bi bolje pripremili imunološki sustav za borbu protiv virusa.
"Ako možete razumjeti zašto je većina ljudi zaštićena od COVID-a i kako ih njihovo tijelo štiti, tada biste potencijalno mogli iskoristiti ovo znanje za razvoj terapije i drugih napretka", kaže Florian Douam, docent mikrobiologije na Medicinskom fakultetu Sveučilišta u Bostonu.
Zašto su neka pluća zaštićena od COVID-a?
Nakon dvije godine bolesti, mnogi znanstvenici znaju kako se SARS-CoV-2 prenosi i kako naša tijela reagiraju kada ga dobijemo – ali također mnogo toga ne razumiju. Uzmite za primjer pluća: znamo da COVID-19 može ostaviti pluća puna tekućine i upaljena, ponekad s ožiljcima od sepse. Ali većina onoga što se zna o COVID-u u plućima potaknuto je uzorcima uzetim od onih koji su umrli od bolesti - ne onih koji su je preživjeli.
"Možete pristupiti plućima samo kada pacijent umre", kaže Douam. "Ne možete reći nekome tko je imao blagu bolest: 'Dajte mi svoja pluća.' Za razliku od uzoraka obdukcije pluća oboljelih pacijenata, plućima blažih ili asimptomatskih pacijenata jednostavno je mnogo teže pristupiti. Kada imate bolesna pluća, dobivate snimku završne faze bolesti."
Kako bi zaobišli ovaj izazov, Douam i istraživački tim razvili su novi model – miša ucijepljenog ljudskim plućnim tkivom i osnaženog ljudskim imunološkim sustavom koji potječe od matičnih stanica – za praćenje različitih faza infekcije SARS-CoV-2 i COVID-19. Douam kaže da miševi s ljudskim plućnim tkivom, ali bez ljudskog imunološkog sustava, ne reagiraju dobro na infekciju - plućna tkiva su oštećena na sličan način kao kod ljudi s teškim slučajem bolesti. Ali kada su proučavali miševe koji su također imali humanizirani imunološki sustav, bilo je drugačije.
"Jedva da smo vidjeli virus u plućima", kaže on. "Pluća su bila zaštićena. Zatim smo postavili pitanje: 'Zašto su pluća zaštićena?' I ovdje smo pronašli makrofage."
Geni koji definiraju zaštitu
Prema Devin Kenney, doktorskom studentu u Douamovu laboratoriju, jedan od znakova pluća koja su bila ozbiljnije pogođena COVID-om bio je nedostatak raznolikosti makrofaga. U njima je dominirao proupalni makrofag - stanice koje obično reagiraju na viruse i bakterije - nazvan M1. "Čini se da oni pokreću ovaj hiper-upalni odgovor i to dovodi do težeg stanja bolesti", kaže Kenney.
Nasuprot tome, oni imunološki sustavi koji su se umiješali u više stanica koje obično pomažu u popravljanju rana - M2 ili regulatorni makrofagi - prošli su bolje. "Ako imate raznolikiju populaciju makrofaga koja ima i regulatorne i upalne makrofage, možete učinkovitije regulirati signale koji pokreću antivirusne odgovore, isključujući ih kada je to prikladno", kaže on. "Onda, imunološki sustav može vrlo brzo očistiti virus, zaštititi tkivo."
Istraživači su ovaj pozitivan antivirusni odgovor povezali sa skupom od 11 gena koje su nazvali "geni koji definiraju zaštitu". U slučajevima učinkovite rezistencije, ti geni su radili jače, ili ono što je poznato kao pojačano regulirano.
"Sada znamo ne samo da makrofagi mogu promovirati zaštitu u plućnom tkivu. Također znamo ključni skup gena koje ti makrofagi trebaju izraziti kako bi zaštitili pluća", kaže Douam i dodaje da je ono što još ne znaju zašto neki ljudi mogu aktivirati raznoliku mješavinu makrofaga dok drugi ne mogu - to je cilj za buduće studije.
"Ono što radimo ovdje je stvarno uzvodno", kaže Douam. "Ako možete prikupiti znanje i bolje razumjeti molekularne procese koji pokreću zaštitu pluća od COVID-19, onda kada dobijete ovu stvarno dobru sveobuhvatnu sliku onoga što se događa, možete početi osmišljavati potencijalne strategije imunoterapije."
I to je krajnji cilj ovog rada. Spoznaja da su neki geni kritični u borbi protiv COVID-a daje potencijalne nove mete za lijekove. S obzirom na to da nove varijante koronavirusa niču i brzo se ukorjenjuju, kaže Douam, važno je da znanstvenici pronađu alternative lijekovima koji ciljaju na sam virus.
"Virus s vremenom može početi bježati od ovih vrsta lijekova", kaže on. "Nije sam virus ono što vas čini kritično bolesnim, već pretjerana reakcija imunološkog sustava."
Izvor: Medical Xpress