2020-04-24 00:21:25
Στόχος μίας νέας μελέτης είναι να κατανοήσουμε τι προκαλεί ο κορωνοϊός στο σώμα, γιατί κάποια άτομα είναι πιο ευάλωτα και ποιες θεραπείες είναι καλύτερες στην αντιμετώπιση της νόσου
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό Cell απαντά στο καίριο ερώτημα γιατί ο κορωνοϊός SARS-CoV-2 αποτελεί τόσο μεγάλη απειλή για την ανθρώπινη υγεία.
Οι ερευνητές Jose Ordovas-Montanes, από το Νοσοκομείο Παίδων της Βοστόνης και Alex K. Shalek από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) έχουν καταφέρει να εντοπίσουν τα πιθανά είδη κυττάρων που μολύνει ο ιός. Και επίσης υποστηρίζουν ότι ένας από τους βασικούς αμυντικούς οργανισμούς έναντι των ιογενών λοιμώξεων ενδεχομένως τελικά να βοηθά τον κορωνοϊό να μολύνει αυτά τα συγκεκριμένα κύτταρα.
Στόχος της μελέτης είναι να βοηθήσει να κατανοήσουμε τι προκαλεί ο SARS-CoV-2 στο σώμα, γιατί κάποια άτομα είναι πιο ευάλωτα και ποιες θεραπείες είναι καλύτερες στην αντιμετώπιση της νόσου COVID-19.
Οι Ordovas-Montanes και Shalek μελετούσαν ήδη διάφορα είδη κυττάρων από το ανθρώπινο αναπνευστικό και πεπτικό σύστημα όταν ξέσπασε η επιδημία του κορωνοϊού στην Ουχάν της Κίνας. Και είχαν ήδη πολλά δεδομένα από πρωτεύοντα θηλαστικά και ποντίκια.
Εστίασαν λοιπόν την έρευνά τους σε κύτταρα από ιστούς των τοιχωμάτων της ρινικής κοιλότητας, των πνευμόνων και του εντέρου, βάσει της συμπτωματολογίας που είχε σχετιστεί με τη νόσο COVID-19.
Τα κύτταρα που είναι ευάλωτα στην COVID-19
Σύμφωνα με πρόσφατα στοιχεία ο SARS-CoV-2, όπως και ο «στενός συγγενής» του SARS, χρησιμοποιεί τον υποδεοχέα του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης 2 (ACE2) για να αποκτήσει πρόσβαση στα ανθρώπινα κύτταρα, με τη βοήθεια του ενζύμου TMPRSS2.
Αυτό ώθησε τους δύο ερευνητές και τους συνεργάτες τους να διερωτηθούν ποια κύτταρα του αναπνευστικού και εντερικού ιστού εκφράζουν τον ACE2 και το TMPRSS2.
Για να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα προχώρησαν σε αλληλούχιση RNA που μπορεί να εντοπίσει ποιο από τα σχεδόν 20.000 γονίδια είναι ενεργοποιημένο σε μεμονωμένα κύτταρα. Έτσι βρήκαν ότι ένα ελάχιστο ποσοστό των ανθρωπίνων αναπνευστικών και εντερικών κυττάρων, πολύ κάτω από 10%, εκφράζουν τον ACE2 και το TMPRSS2.
Τα κύτταρα αυτά διακρίνονται σε τρεις τύπους:
- τα ρινικά κύτταρα που εκκρίνουν βλέννα
- τα πνευμονοκύτταρα τύπου II που βοηθούν στη διατήρηση των κυψελίδων και
- έναν τύπο των λεγόμενων εντεροκυττάρων που αποικίζουν το λεπτό έντερο και εμπλέκονται στην απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών.
Η ανάλυση δειγμάτων από πρωτεύοντα θηλαστικά επιβεβαίωσε ένα παρόμοιο πρότυπο κυτταρικής επιρρέπειας.
Ιντερφερόνη: Επιβοηθητική ή επιβλαβής;
Αλλά αυτό που πραγματικά εξέπληξε τους ερευνητές ήταν η διαπίστωση ότι το γονίδιο ACE2, αυτό δηλαδή που κωδικοποιεί τον υποδοχέα που χρησιμοποιεί ο SARS-CoV-2 για να εισέλθεί στα ανθρώπινα κύτταρα, ενεργοποιείται από την ιντερφερόνη, μια από τις βασικές άμυνες του οργανισμού όταν εντοπίζει έναν εισβολέα. Μάλιστα, η ιντερφερόνη ενεργοποιούσε στον ύψιστο βαθμό του γονίδιο ACE2, ανοίγοντας τον κορωνοϊό νέες πόρτες για να εισβάλλει στον οργανισμό.
Πολλές ιντερφερόνες δοκιμάζονται ήδη ως θεραπείες της COVID-19 και υπό το φως των παραπάνω στοιχείων δεν είναι ξεκάθαρο αν θα είναι επιβοηθητικές ή όχι.
«Ενδεχομένως σε μερικούς ασθενείς, είτε η χρονική στιγμή της χορήγησης είτε η δόση, να βοηθούν την ιντερφερόνη να καταπολεμήσει τον κορωνοϊό ενώ σε άλλους να προάγει την εξέλιξη της λοίμωξης. Πρέπει να κατανοήσουμε καλύτερα που βρίσκεται το σημείο-κλειδί σε αυτή τη σχέση και πως μπορούμε να διατηρήσουμε μια παραγωγική αντι-ιϊκή αντίδραση χωρίς να παράγουμε περισσότερα κύτταρα-στόχους που να μπορεί να μολύνει ο ιός», εξηγεί ο Δρ. Ordovas-Montanes.
Οι αναστολείς ACE και οι καταιγίδες κυτταροκινών
Οι διαπιστώσεις πάντως της παρούσας μελέτης θέτουν υπό νέα βάση και την πιθανή χρησιμότητα των αναστολέων ACE στη θεραπεία της COVID-19. Τα εν λόγω φάρμακα που χορηγούνται στη θεραπεία της υπέρτασης έχουν σχετιστεί με σοβαρότερη νόσηση στην περίπτωση της λοίμωξης από τον κορωνοϊό.
Ο Δρ. Ordovas-Montanes υπενθυμίζει ότι οι ACE και ACE2 δρουν επί του ιδίου βιολογικού μονοπατιού αλλά έχουν διαφορετικές βιοχημικές ιδιότητες. Και η κατανόηση της περίπλοκης υποκείμενης βιολογίας θα βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν την επίπτωση των αναστολέων ACE στην αντίδραση του οργανισμού των ασθενών στον κορωνοϊό.
Αλλά ο ίδιος θεωρεί ότι είναι πολύ νωρίς να σχετιστεί η καταιγίδα κυτταροκινών με τα ευρήματα της παρούσας μελέτης, της φλεγμονώδους δηλαδή αντίδρασης που έχει παρατηρηθεί σε πολύ σοβαρά νοσούντα άτομα με COVID-19.Οι κυτταροκίνες είναι μια οικογένεια χημικών ουσιών που συσσωρεύουν τις ανοσολογικές αντιδράσεις του οργανισμού για την καταπολέμηση λοιμώξεων και η ιντερφερόνη είναι μέρος της οικογένειας αυτής.
«Ίσως όταν παρατηρούμε μια καταιγίδα κυτταροκινών αυτό να συμβαίνει επειδή η ιντερφερόνη αποτυγχάνει να περιορίσει τον ιό και οι πνεύμονες αρχίζουν να ζητούν βοήθεια για να αντιμετωπίσουν την κατάσταση. Κι αυτό είναι κάτι που προσπαθούμε τώτρα να κατανοήσουμε καλύτερα», καταλήγει ο Δρ. Ordovas-Montanes.
anatakti
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο επιστημονικό περιοδικό Cell απαντά στο καίριο ερώτημα γιατί ο κορωνοϊός SARS-CoV-2 αποτελεί τόσο μεγάλη απειλή για την ανθρώπινη υγεία.
Οι ερευνητές Jose Ordovas-Montanes, από το Νοσοκομείο Παίδων της Βοστόνης και Alex K. Shalek από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (ΜΙΤ) έχουν καταφέρει να εντοπίσουν τα πιθανά είδη κυττάρων που μολύνει ο ιός. Και επίσης υποστηρίζουν ότι ένας από τους βασικούς αμυντικούς οργανισμούς έναντι των ιογενών λοιμώξεων ενδεχομένως τελικά να βοηθά τον κορωνοϊό να μολύνει αυτά τα συγκεκριμένα κύτταρα.
Στόχος της μελέτης είναι να βοηθήσει να κατανοήσουμε τι προκαλεί ο SARS-CoV-2 στο σώμα, γιατί κάποια άτομα είναι πιο ευάλωτα και ποιες θεραπείες είναι καλύτερες στην αντιμετώπιση της νόσου COVID-19.
Οι Ordovas-Montanes και Shalek μελετούσαν ήδη διάφορα είδη κυττάρων από το ανθρώπινο αναπνευστικό και πεπτικό σύστημα όταν ξέσπασε η επιδημία του κορωνοϊού στην Ουχάν της Κίνας. Και είχαν ήδη πολλά δεδομένα από πρωτεύοντα θηλαστικά και ποντίκια.
Εστίασαν λοιπόν την έρευνά τους σε κύτταρα από ιστούς των τοιχωμάτων της ρινικής κοιλότητας, των πνευμόνων και του εντέρου, βάσει της συμπτωματολογίας που είχε σχετιστεί με τη νόσο COVID-19.
Τα κύτταρα που είναι ευάλωτα στην COVID-19
Σύμφωνα με πρόσφατα στοιχεία ο SARS-CoV-2, όπως και ο «στενός συγγενής» του SARS, χρησιμοποιεί τον υποδεοχέα του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης 2 (ACE2) για να αποκτήσει πρόσβαση στα ανθρώπινα κύτταρα, με τη βοήθεια του ενζύμου TMPRSS2.
Αυτό ώθησε τους δύο ερευνητές και τους συνεργάτες τους να διερωτηθούν ποια κύτταρα του αναπνευστικού και εντερικού ιστού εκφράζουν τον ACE2 και το TMPRSS2.
Για να απαντήσουν σε αυτό το ερώτημα προχώρησαν σε αλληλούχιση RNA που μπορεί να εντοπίσει ποιο από τα σχεδόν 20.000 γονίδια είναι ενεργοποιημένο σε μεμονωμένα κύτταρα. Έτσι βρήκαν ότι ένα ελάχιστο ποσοστό των ανθρωπίνων αναπνευστικών και εντερικών κυττάρων, πολύ κάτω από 10%, εκφράζουν τον ACE2 και το TMPRSS2.
Τα κύτταρα αυτά διακρίνονται σε τρεις τύπους:
- τα ρινικά κύτταρα που εκκρίνουν βλέννα
- τα πνευμονοκύτταρα τύπου II που βοηθούν στη διατήρηση των κυψελίδων και
- έναν τύπο των λεγόμενων εντεροκυττάρων που αποικίζουν το λεπτό έντερο και εμπλέκονται στην απορρόφηση των θρεπτικών συστατικών.
Η ανάλυση δειγμάτων από πρωτεύοντα θηλαστικά επιβεβαίωσε ένα παρόμοιο πρότυπο κυτταρικής επιρρέπειας.
Ιντερφερόνη: Επιβοηθητική ή επιβλαβής;
Αλλά αυτό που πραγματικά εξέπληξε τους ερευνητές ήταν η διαπίστωση ότι το γονίδιο ACE2, αυτό δηλαδή που κωδικοποιεί τον υποδοχέα που χρησιμοποιεί ο SARS-CoV-2 για να εισέλθεί στα ανθρώπινα κύτταρα, ενεργοποιείται από την ιντερφερόνη, μια από τις βασικές άμυνες του οργανισμού όταν εντοπίζει έναν εισβολέα. Μάλιστα, η ιντερφερόνη ενεργοποιούσε στον ύψιστο βαθμό του γονίδιο ACE2, ανοίγοντας τον κορωνοϊό νέες πόρτες για να εισβάλλει στον οργανισμό.
Πολλές ιντερφερόνες δοκιμάζονται ήδη ως θεραπείες της COVID-19 και υπό το φως των παραπάνω στοιχείων δεν είναι ξεκάθαρο αν θα είναι επιβοηθητικές ή όχι.
«Ενδεχομένως σε μερικούς ασθενείς, είτε η χρονική στιγμή της χορήγησης είτε η δόση, να βοηθούν την ιντερφερόνη να καταπολεμήσει τον κορωνοϊό ενώ σε άλλους να προάγει την εξέλιξη της λοίμωξης. Πρέπει να κατανοήσουμε καλύτερα που βρίσκεται το σημείο-κλειδί σε αυτή τη σχέση και πως μπορούμε να διατηρήσουμε μια παραγωγική αντι-ιϊκή αντίδραση χωρίς να παράγουμε περισσότερα κύτταρα-στόχους που να μπορεί να μολύνει ο ιός», εξηγεί ο Δρ. Ordovas-Montanes.
Οι αναστολείς ACE και οι καταιγίδες κυτταροκινών
Οι διαπιστώσεις πάντως της παρούσας μελέτης θέτουν υπό νέα βάση και την πιθανή χρησιμότητα των αναστολέων ACE στη θεραπεία της COVID-19. Τα εν λόγω φάρμακα που χορηγούνται στη θεραπεία της υπέρτασης έχουν σχετιστεί με σοβαρότερη νόσηση στην περίπτωση της λοίμωξης από τον κορωνοϊό.
Ο Δρ. Ordovas-Montanes υπενθυμίζει ότι οι ACE και ACE2 δρουν επί του ιδίου βιολογικού μονοπατιού αλλά έχουν διαφορετικές βιοχημικές ιδιότητες. Και η κατανόηση της περίπλοκης υποκείμενης βιολογίας θα βοηθήσει τους επιστήμονες να καταλάβουν την επίπτωση των αναστολέων ACE στην αντίδραση του οργανισμού των ασθενών στον κορωνοϊό.
Αλλά ο ίδιος θεωρεί ότι είναι πολύ νωρίς να σχετιστεί η καταιγίδα κυτταροκινών με τα ευρήματα της παρούσας μελέτης, της φλεγμονώδους δηλαδή αντίδρασης που έχει παρατηρηθεί σε πολύ σοβαρά νοσούντα άτομα με COVID-19.Οι κυτταροκίνες είναι μια οικογένεια χημικών ουσιών που συσσωρεύουν τις ανοσολογικές αντιδράσεις του οργανισμού για την καταπολέμηση λοιμώξεων και η ιντερφερόνη είναι μέρος της οικογένειας αυτής.
«Ίσως όταν παρατηρούμε μια καταιγίδα κυτταροκινών αυτό να συμβαίνει επειδή η ιντερφερόνη αποτυγχάνει να περιορίσει τον ιό και οι πνεύμονες αρχίζουν να ζητούν βοήθεια για να αντιμετωπίσουν την κατάσταση. Κι αυτό είναι κάτι που προσπαθούμε τώτρα να κατανοήσουμε καλύτερα», καταλήγει ο Δρ. Ordovas-Montanes.
anatakti
ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΕΣ
ΜΟΙΡΑΣΤΕΙΤΕ
ΔΕΙΤΕ ΑΚΟΜΑ
ΠΡΟΗΓΟΥΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ
OHE: Ο κορωνοϊός και η κλιματική αλλαγή
ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ
