COVID-19: сбой иммунной системы

SARS-CoV-2, COVID-19
Раскрашенная электронная сканирующая микрофотография клетки (синий), сильно инфицированной частицами вируса SARS-CoV-2 (красный), выделенной из образца пациента. Снимок сделан в Комплексном исследовательском центре NIAID (IRF) в Форт-Детрике, штат Мэриленд. Кредит: NIAID

Вопреки тому, что обычно предполагалось до сих пор, тяжелое течение COVID-19 не только приводит к сильной иммунной реакции — скорее, иммунный ответ улавливается непрерывной петлей активации и подавления. Эксперты Charité — Universitätsmedizin Berlin, Боннского университета, Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE), Центра исследований инфекций Гельмгольца (HZI) и Немецкого центра исследований инфекций (DZIF) вместе с коллегами из общенациональной исследовательской сети , представьте эти результаты в научном журнале Cell.

У большинства пациентов, инфицированных новым коронавирусом SARS-CoV-2, симптомы заболевания легкие или даже отсутствуют. Однако у 10-20 процентов пациентов развивается пневмония во время болезни COVID-19, причем у некоторых из них есть опасные для жизни последствия. «До сих пор мало что известно о причинах этого тяжелого течения болезни. Высокий уровень воспаления, измеренный у пораженных, на самом деле указывает на сильный иммунный ответ. Однако клинические данные скорее указывают на неэффективный иммунный ответ. Это противоречие — говорит Иоахим Шульце, профессор Боннского университета и руководитель исследовательской группы DZNE. «Поэтому мы предположили, что иммунные клетки вырабатываются в больших количествах, но их функция нарушена. Поэтому мы проанализировали кровь пациентов с разной степенью тяжести COVID-19», — объясняет Лейф Эрик Сандер, профессор инфекционной иммунологии и старший врач. в Медицинском отделении Шарите, Отделении инфекционных заболеваний и респираторной медицины.

Высокоточные методы

Исследование проводилось в рамках общенационального консорциума «Немецкая инициатива COVID-19 OMICS» (DeCOI). Это означает, что анализ и интерпретация данных распространяются между различными командами и сайтами. Иоахим Шульце принимал активное участие в координации проекта. Образцы крови были взяты у 53 мужчин и женщин с COVID-19 из Берлина и Бонна, чье течение болезни было классифицировано как легкое или тяжелое в соответствии с классификацией Всемирной организации здравоохранения. Образцы крови от пациентов с другими вирусными инфекциями дыхательных путей, а также от здоровых людей служили важным контролем.

В исследованиях участвовали одноклеточные OMIC-технологии — собирательный термин для современных лабораторных методов, используемых для определения, например, активности генов и количества белков на уровне отдельных клеток, то есть с очень высоким разрешением. Используя эти данные, ученые охарактеризовали свойства циркулирующих в крови иммунных клеток — так называемых лейкоцитов. «Применение методов биоинформатики к этому очень обширному набору данных об активности генов каждой отдельной клетки позволило нам получить всестороннее представление о деятельности белых кровяных телец», — объясняет Ян Ли, профессор Центра индивидуальной медицины инфекций (CiiM). и Центр исследования инфекций им. Гельмгольца (HZI) в Ганновере. «Сочетание секвенирования с обнаружением важных белков на поверхности иммунных клеток позволило нам расшифровать изменения в иммунной системе пациентов с COVID-19», — добавляет Биргит Савицки, профессор Института медицинской иммунологии на кампусе Вирхова. Klinikum.

«Незрелые» клетки

Иммунная система человека включает широкий арсенал клеток и других защитных механизмов, которые взаимодействуют друг с другом. В текущем исследовании основное внимание уделялось так называемым миелоидным клеткам, которые включают нейтрофилы и моноциты. Это иммунные клетки, которые находятся в самом начале цепи иммунного ответа, то есть они мобилизуются на очень ранней стадии для защиты от инфекций. Они также влияют на более позднее образование антител и других клеток, которые способствуют иммунитету. Это дает миелоидным клеткам ключевую позицию.

«С помощью так называемых нейтрофилов и моноцитов мы обнаружили, что эти иммунные клетки активируются, т.е. готовы защищать пациента от COVID-19 в случае легкого течения болезни. Они также запрограммированы на активацию остальных «Это в конечном итоге приводит к эффективному иммунному ответу против вируса», — объясняет Антуан-Эммануэль Салиба, руководитель исследовательской группы в Институте Гельмгольца по исследованию инфекций на основе РНК (HIRI) в Вюрцбурге.

Но в тяжелых случаях COVID-19 ситуация иная, — объясняет Савицки: «Здесь нейтрофилы и моноциты активируются лишь частично и не функционируют должным образом. Мы обнаруживаем значительно больше незрелых клеток, которые оказывают довольно ингибирующее действие на иммунная реакция.» Сандер добавляет: «Это явление также может наблюдаться при других тяжелых инфекциях, хотя причина этого неясна. Многие признаки указывают на то, что иммунная система стоит на своем собственном пути во время тяжелых курсов COVID-19. Это может привести к недостаточности иммунный ответ против вируса короны с одновременным сильным воспалением легочной ткани «.

Подходы к терапии?

Текущие результаты могут указывать на новые терапевтические возможности, говорит Анна Ашенбреннер из Института LIMES при Боннском университете: «Наши данные показывают, что в тяжелых случаях COVID-19 следует рассматривать стратегии, выходящие за рамки лечения других заболеваний. вирусные заболевания «. Боннский исследователь говорит, что в случае вирусных инфекций на самом деле не нужно подавлять иммунную систему. «Если, однако, существует слишком много дисфункциональных иммунных клеток, как показывает наше исследование, то очень хотелось бы подавить или перепрограммировать такие клетки». Якоб Наттерманн, профессор Медицинской клиники I при университетской клинике Бонна и руководитель исследовательской группы DZIF, далее объясняет: «Лекарства, которые действуют на иммунную систему, могут помочь. Но это тонкий баланс. все, дело не в том, чтобы полностью отключить иммунную систему, а только в тех клетках, которые замедляют себя, так сказать. В данном случае это незрелые клетки. Возможно, мы можем извлечь уроки из исследований рака. Есть опыт лечения, который нацелены на эти клетки «.

Общенациональные командные усилия

Принимая во внимание участие многих людей, Шульце подчеркивает сотрудничество в рамках исследовательского консорциума: «Насколько нам известно, это исследование является одним из самых всеобъемлющих на сегодняшний день исследований иммунного ответа при COVID-19 на основе одноклеточного данных. Параллельный анализ двух независимых когорт пациентов является одной из сильных сторон нашего исследования. Мы проанализировали когорты пациентов из двух разных центров, используя разные методы, и, таким образом, смогли напрямую подтвердить наши выводы. Это возможно только в том случае, если данные исследования будут открыто делиться а сотрудничество основано на доверии. Это чрезвычайно важно, особенно в нынешней кризисной ситуации «./p>

Spread the love