Immuunselle stel proteïene genaamd sitokiene vry wat die res van die immuunstelsel waarsku dat daar 'n virus aanwesig is. wetenskaplike animasies.com, CC BY-SA
Die moordenaar is nie die virus nie, maar die immuunrespons.
Die huidige pandemie is uniek, nie net omdat dit veroorsaak word deur 'n nuwe virus wat almal in gevaar stel nie, maar ook omdat die reeks ingebore immuunresponse uiteenlopend en onvoorspelbaar is. By sommige is dit sterk genoeg om dood te maak. In ander is dit relatief sag.
My navorsing hou verband met aangebore immuniteit. Ingebore immuniteit is 'n persoon se ingebore verdediging teen patogene wat die liggaam se aanpasbare immuunstelsel opdrag gee om teenliggaampies teen virusse te produseer. Daardie teenliggaampers kan later gebruik word om inentingsbenaderings te ontwikkel. Werk in die laboratorium of Nobelpryswenner Bruce Beutler, Ek is mede-outeur die papier wat verduidelik hoe die selle wat die ingeboude immuunstelsel van die liggaam vorm, patogene herken, en hoe oorreaksie in die algemeen die gasheer nadelig kan wees. Dit geld veral by die COVID-19-pasiënte wat te veel reageer op die virus.
Seldood - 'n skaakspel van opoffering
Ek bestudeer inflammatoriese respons en seldood, wat twee hoofkomponente van die aangebore respons is. Witbloedselle wat makrofage genoem word, gebruik 'n stel sensors om die patogeen te herken en proteïene genaamd sitokiene te produseer, wat ontsteking veroorsaak en ander selle van die aangebore immuunstelsel werf om hulp. Daarbenewens gee makrofage die adaptiewe immuunstelsel opdrag om te leer oor die patogeen en uiteindelik teenliggaampies te produseer.
Om die gasheer te oorleef, maak suksesvolle patogene die inflammatoriese reaksie stil. Dit word gedoen deur makrofage se vermoë om sitokiene vry te stel en die res van die immuunstelsel te waarsku. Om die stilte van die virus teen te werk, pleeg besmette selle selfmoord of seldood. Alhoewel dit op sellulêre vlak nadelig is, is seldood die voordeel van die organisme omdat dit die verspreiding van die patogeen stop.
Byvoorbeeld, die patogeen wat die buikplaag veroorsaak het, wat die helfte van die menslike bevolking in Israel doodgemaak het Europa tussen 1347 en 1351, in staat was om die witbloedselle van mense af te skakel of te stil en daarin te versprei, wat uiteindelik die dood van die individu veroorsaak het. By knaagdiere het die infeksie egter anders gespeel. Net die besmette makrofage van knaagdiere het gesterf, wat die verspreiding van die patogeen in die knaagdiere se liggame beperk het, wat hulle in staat gestel het om te oorleef.
Die “stille” reaksie op plaag verskil opvallend van die gewelddadige reaksie op SARS-CoV-2, die virus wat COVID-19 veroorsaak. Dit dui daarop dat die behoud van die regte balans van aangebore respons van kardinale belang is vir die oorlewing van COVID-19-pasiënte.
Vintage gravure van 'n dooie karretjie wat die lyke van plaagslagoffers versamel het tydens die laaste Groot Pes in Londen, wat van 1665 tot 1666 uitgebrei het. duncan1890 / Getty Images
Pad na 'n sitokiene storm
Hier is hoe 'n oorreaksie van die immuunstelsel 'n persoon in die gedrang kan bring wat teen 'n infeksie veg.
Sommige van die proteïene wat ontsteking veroorsaak, genaamd chemokiene, waarsku ander immuunselle - soos neutrofiele, wat professionele mikrobe-eters is - om by die plek van infeksies bymekaar te kom waar hulle eerste kan opdaag en die patogeen kan verteer.
Ander sitokiene - soos interleukien 1b, interleukien 6 en tumor-nekrose-faktor - lei neutrofiele van die bloedvate na die besmette weefsel. Hierdie sitokiene kan die hartklop verhoog, die liggaamstemperatuur verhoog, die bloedklonte veroorsaak wat die patogeen vasvang en die neurone in die brein stimuleer om liggaamstemperatuur, koors, gewigsverlies en ander fisiologiese reaksies te moduleer om die virus dood te maak.
As die produksie van dieselfde sitokiene nie beheer word nie, beskryf immunoloë die situasie as 'n 'sitokienstorm'. Tydens 'n sitokiene storm, brei die bloedvate verder uit (vasolidasie), wat lei tot lae bloeddruk en wydverspreide bloedvatbeserings. Die storm veroorsaak dat 'n vloed witbloedselle in die longe beland, wat op sy beurt meer immuunselle oproep wat die virusbesmette selle teiken en doodmaak. Die resultaat van hierdie geveg is 'n bredie van vloeistof- en dooie selle, en gevolglike orgaanversaking.
Die sitokiene storm is 'n middelpunt van die COVID-19 patologie met verwoestende gevolge vir die gasheer.
As die selle nie die inflammatoriese respons beëindig nie, maak die sitokiene se produksie makrofage hiperaktief. Die hiperaktiewe makrofage vernietig die stamselle in die beenmurg, wat lei tot bloedarmoede. Verhoogde interleukien 1b lei tot koors en orgaanversaking. Die oormatige tumor nekrose faktor veroorsaak 'n massiewe dood van die selle wat die bloedvate beleef. Op 'n sekere punt word die storm onstuitbaar en onomkeerbaar.
Geneesmiddels wat die sitokienstorm breek
Een strategie vir die behandeling van COVID is deels gebaseer op die verbreking van die bose kringloop van die 'sitokienstorm'. Dit kan gedoen word deur teenliggaampies te gebruik om die primêre bemiddelaars van die storm, soos IL6, of die reseptor daarvan, wat in alle liggaamselle teenwoordig is, te blokkeer.
Inhibering van tumor nekrose faktor kan verkry word met FDA-goedgekeurde teenliggaampmedisyne soos Remicade of Humira of met 'n oplosbare reseptor soos Enbrel (oorspronklik ontwikkel deur Bruce Beutler) wat bind aan tumor-nekrose-faktor en voorkom dat dit inflammasie veroorsaak. Die wêreldwye mark vir tumor-nekrose faktor-remmers is US $ 22 miljard.
Geneesmiddels wat verskillende sitokiene blokkeer, is nou in kliniese toetse om te toets of dit effektief is om die dodelike spiraal in COVID-19 te stop.
Oor Die Skrywer
Alexander (Sasha) Poltorak, professor in immunologie, Tufts Universiteit
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
Verwante Boeke:
Die liggaam hou die telling: brein gees en liggaam in die genesing van trauma
deur Bessel van der Kolk
Hierdie boek ondersoek die verbande tussen trauma en fisiese en geestelike gesondheid, en bied insigte en strategieë vir genesing en herstel.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Asem: Die nuwe wetenskap van 'n verlore kuns
deur James Nestor
Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van asemhaling, en bied insigte en tegnieke vir die verbetering van fisiese en geestelike gesondheid.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die plantparadoks: die verborge gevare in "gesonde" kosse wat siektes en gewigstoename veroorsaak
deur Steven R. Gundry
Hierdie boek ondersoek die verbande tussen dieet, gesondheid en siekte, en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die immuniteitskode: die nuwe paradigma vir werklike gesondheid en radikale anti-veroudering
deur Joel Greene
Hierdie boek bied 'n nuwe perspektief op gesondheid en immuniteit, met die beginsels van epigenetika en bied insigte en strategieë vir die optimalisering van gesondheid en veroudering.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die volledige gids tot vas: genees jou liggaam deur intermitterende, alternatiewe dag en verlengde vas
deur Dr Jason Fung en Jimmy Moore
Hierdie boek verken die wetenskap en praktyk van vas en bied insigte en strategieë vir die verbetering van algehele gesondheid en welstand.
