Исследователи боли могут знать, почему COVID-19 быстро распространяется в легких пациентов.

covid-19
Кредит: CC0 Public Domain

Во всем мире ученые стремятся найти способы борьбы с симптомами COVID-19, поскольку число глобальных случаев превышает 9 миллионов. Исследователи из Техасского университета в Далласе недавно определили потенциальную стратегию противодействия ускорению болезни легких.

Четырнадцать ученых из Центра передовых исследований боли (CAPS), входящего в состав Школы поведенческих и мозговых исследований (BBS) UT Dallas, совместно работали над проектом, чтобы определить, есть ли проблемы с легкими, связанные с SARS-CoV-2, коронавирус, который вызывает COVID-19, может возникать в нервной системе.

Их исследование, опубликованное в Интернете 1 июня в разделе Мозг, Поведение и Иммунитет, идентифицирует взаимодействия между иммунной системой и нервами в легких, которые могут вызвать быстрое ухудшение состояния пациента с COVID-19. Некоторым из этих взаимодействий могут противостоять существующие лекарства, сказали они.

Широко известно, что тяжелые случаи COVID-19 могут иметь основной воспалительный компонент, который, по-видимому, начинается в легких, а затем влияет на остальную часть тела. Анализируя общедоступные данные о пациентах в Китае, команда CAPS исследовала этот процесс как потенциальный случай нейрогенного воспаления, при котором иммунная система и нервная система взаимодействуют в порочном цикле, приводя к безудержному воспалению.

«Большинство людей, даже биомедицинские исследователи, не до конца понимают, насколько нервная система взаимодействует с каждым органом в вашем теле», — сказал доктор Тед Прайс BS’97, директор CAPS и соответствующий автор исследования. «Когда у вас есть заболевание, взаимодействие иммунной и нервной систем очень важно для исхода заболевания. Чем лучше мы это понимаем, тем лучше мы будем следить за тем, чтобы пациенты не уходили от очень надоело находиться в отделении интенсивной терапии и на вентиляторе. «

Цитокиновый шторм

Прайс, профессор нейробиологии Юджина МакДермотта, объяснил, что пациенты с хроническим тяжелым заболеванием COVID-19 в основном страдают от острого респираторного дистресс-синдрома или ОРДС.

«Эти люди не могут получить достаточно воздуха для дыхания, чтобы насытить свою кровь кислородом, и это делает их очень больными», — сказал Прайс. «Некоторым нужны вентиляторы, некоторые умирают от этого».

В марте, когда Прайс начал это исследование, знания о течении болезни все еще были ограничены, но было отмечено, что пациенты с ОРДС подверглись так называемому «цитокиновому шторму», при котором организм тоже быстро высвобождается. многие из широкой категории сигнальных белков, вырабатываемых иммунной системой.

р. Майкл Бертон, доцент BBS и соавтор исследования, сказал, что разнообразие этих взаимодействий было понято только недавно.

«В нейроиммунологии преобладала школа мысли, согласно которой иммунные клетки сигнализируют сенсорным нейронам о влиянии на поведение», — говорит Бертон, чьи исследования направлены на взаимодействие иммунной и нервной систем. «Недавние исследования показали, что происходит и обратное: сенсорные нейроны связываются с иммунными клетками для контроля иммунного ответа. Патогенные микроорганизмы могут также напрямую взаимодействовать с сенсорными нейронами, помогая им решать свои задачи — например, как туберкулез связывается с сенсорными нейронами, вызывая кашель для его распространения и выживание «.

Бертон сказал, что это может быть критическим контекстом для иммунного ответа в COVID-19, который вызывает ОРДС.

«Многие методы лечения пытаются ограничить цитокиновый шторм, воздействуя на сами иммунные клетки», — сказал он. «Но данные нашего исследования показывают взаимодействие с нейронами, иммунными клетками и другими клетками в легких, которые могут обеспечить новую стратегию терапевтического нацеливания».

Ключевой белок

Научный сотрудник BBS, доктор Прадипта Рэй, ведущий автор статьи, руководил работой по созданию вычислительного метода для изучения того, как реагируют эти нервные клетки и иммунные клетки.

«Мы провели молекулярное профилирование ганглиев дорсальных корешков — периферических нервных клеток, иннервирующих легкие, — и иммунных клеток легких легких тяжелых пациентов с COVID-19 в Китае, которые были общедоступны, поскольку ученые опубликовали бумага «, сказал Прайс. «Исходя из этого, мы объединили эти два профиля, чтобы посмотреть, как иммунные клетки и нервные клетки могут взаимодействовать, создавая то, что мы называем интерактомом. Результаты были очень интересными».

В дополнение к ожидаемому количеству цитокинов, высвобождаемых иммунными клетками, которые непосредственно взаимодействовали с нейронами, присутствие UT Dallas выделяло присутствие одного конкретного белка.

«В иммунных клетках легких наблюдается резкое увеличение NMDA (N-метил-D-аспартата) рецепторов, которое значительно отличается от других заболеваний», — сказал Прайс. «Это говорит о том, что, возможно, нейроны могут связываться с иммунными клетками через глутамат, нейротрансмиттер, на который отвечают NMDA-рецепторы. Прерывание этого взаимодействия может уменьшить повреждающий эффект».

Участие NMDA-рецепторов важно, потому что лекарства уже существуют, чтобы блокировать их.

Исследователи заявили, что существуют возможности для клинических испытаний с находящимися в стадии разработки или существующими лекарственными средствами от ревматоидного артрита для лечения пациентов с высоким риском или тяжелым течением COVID-19.

«Уже есть антагонисты NMDA-рецепторов, поэтому у нас есть несколько целей, чтобы потенциально блокировать это нейрогенное воспаление», — сказал Прайс. «Однако такие лекарства, возможно, придется использовать в комбинации для лечения, потому что это не просто одна молекула, которая является основной причиной, а целое их множество».

Хотя исследователи установили, что нейроиммунный ответ является одним из способов выхода из-под контроля наиболее тяжелых случаев COVID-19, Прайс призвал к осторожности и сказал, что необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, может ли их понимание помочь пациентам.

«Наше исследование показывает, что теоретически нейроиммунный процесс может сыграть огромную роль, и мы показываем, как это может сыграть. Но мы до сих пор не знаем, в какой степени нейрогенное воспаление может фактически вызвать это заболевание», — сказал Прайс. , «Наука о COVID-19 развивается очень быстро; мы очень быстро узнаем об этой болезни. Я уверен, что скоро узнаем, если наша работа окажет влияние».

Spread the love