Респираторные вирусы, такие как SARS-CoV-2 (вызывающий COVID-19), часто могут усиливать гиперактивный иммунный ответ, который приводит к опасному для жизни циклу, известному как цитокиновый шторм. Анализ цитокиновых реакций пациентов, инфицированных SARS-CoV-2 и аналогичными распространенными респираторными вирусами, выявил важные различия в том, как SARS-CoV-2 влияет на цитокины.
Данная информация призвана помочь врачам определить лучшие методы лечения и диагностики основных причин, которые могут вызвать смертельный цитокиновый шторм. Результаты научной работы опубликованы в научном журнале Frontiers in Immunology.
Цитокиновый шторм при коронавирусе – что это?
Ученые из Института Эрлхэма (Earlham Institute) и Института Квадрама (Quadram Institute) изучают, как иммунная система реагирует на инфицирование SARS-CoV-2 и другими подобными респираторными вирусами, в частности на выявление уникальных особенностей у тяжелобольных пациентов COVID-19.
Исследователи, работающие вместе с клиническим вирусологом Клэр Шеннон-Лоу (Claire Shannon-Lowe) из Бирмингемского университета (University of Birmingham), сосредоточили свое внимание на том, как SARS-CoV-2 и другие респираторные вирусы вызывают так называемый «цитокиновый шторм» – гиперактивацию нашей собственной иммунной системы – одну из главных причин высокой смертности в подгруппе пациентов с COVID-19.
Материалы и методы исследования
Чтобы выявить сходства и различия в цитокиновом шторме, ученые собрали и проанализировали тысячу научных работ по COVID-19. Ученые искали закономерности изменения цитокинов у пациентов, инфицированных респираторными вирусами, вызывающими синдром высвобождения цитокинов.
Результаты научной работы
Анализируя более 5000 научных исследований, чтобы найти те, которые содержат данные об иммунном ответе пациентов, исследователи показали, что SARS-CoV-2 имеет уникальную тенденцию останавливать рост специфических цитокинов у определенных пациентов по сравнению с другими подобными вирусами. Это важно для понимания причин потенциально фатального синдрома высвобождения цитокинов, более известного как цитокиновый шторм.
«Поскольку начало цитокинового шторма является одним из ключевых факторов смертности, которую мы наблюдаем в конкретной группе пациентов с COVID-19, крайне важно понять, почему это происходит», – заявил ведущий проекта Мартон Олбей (Marton Olbei). «Цитокиновый шторм не является уникальным только для инфекции COVID-19 и может быть обнаружен при большинстве других видов коронавируса человека и гриппа».
Цитокины – это небольшие белки, которые регулируют нашу иммунную систему и то, как наш организм реагирует на внутренний или внешний стресс, такой как рак, воспаление или инфекция. Цитокины действуют как проводники, организуя наш иммунный ответ при инфицировании вирусами. Одна из их ролей – вызывать воспаление, которое является частью процесса многих инфекций и травм. Респираторные вирусы активируют противовирусные реакции в организме, но существуют различия в том, как каждый вирус пытается ускользнуть от внимания иммунной системы. Наиболее распространенная стратегия заключается в том, чтобы запутать или специально атаковать важнейшие механизмы иммунного ответа, такие как высвобождение цитокинов.
Цитокиновый шторм наблюдается только в иммунной системе некоторых пациентов, когда они реагируют на вирус. Петля обратной связи вызывает постоянную активацию цитокинов, ответственных за воспаление, что приводит к отказу органов или даже смерти. В то время как случаи COVID-19 имеют явное сходство как с пациентами с гриппом, так и с теми, кто был инфицирован другими коронавирусами (SARS-CoV, MERS-CoV), анализ исследователей выявил специфические иммунные механизмы, которые делают SARS-CoV-2 очень опасным.
«Мы изучили изменение уровня цитокинов при инфицировании аналогичными вирусными патогенами (SARS-CoV, MERS-CoV, H5N1, H7N9), чтобы выделить защитные и уникальные цитокиновые реакции, вызываемые этими вирусами», – заявил Мартон.
Сравнивая данные об иммунном ответе пациентов с COVID-19, исследователи обнаружили сходство между этими патогенами – подтипами гриппа А и коронавирусами – и необычными аспектами текущего циркулирующего вируса SARS-CoV-2.
SARS-CoV-2 похож на другие респираторные вирусы, но, нацеливаясь на специфические регуляторы цитокинового ответа с небольшими различиями, приводя к более тяжелому заболеванию – не от самого вируса, а от реакции иммунной системы пациента.
«Для подгруппы пациентов, инфицированных этими вирусами, реальную опасность представляет чрезмерная реакция иммунной системы. Мы выясняем, какие конкретные части нашей иммунной системы реагируют потенциально вредным образом на эти вирусы», – сказал Мартон. «Мы хотели сделать шаг назад и обобщить то, что на самом деле сообщается в научной литературе, особенно сосредоточившись на цитокине – опосредованных иммунных реакциях, чтобы поместить их в контекст и дифференцировать SARS-CoV-2 от этих других вирусов. Создание такого хранилища данных будет иметь жизненно важное значение для будущего; если возникнут другие подобные вирусы, вы сможете быстро найти их профиль и сравнить».
Карта таких иммунных реакций может помочь клиническим специалистам определить вмешательства, которые успешно облегчили цитокиновый шторм при других заболеваниях, и оценить, могут ли они быть эффективными в лечении некоторых случаев COVID-19.
Авторы другого исследования утверждают, что витамин B6 поможет сдержать цитокиновый шторм при заболевании COVID-19.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
