Immuunisolut vapauttavat proteiineja, joita kutsutaan sytokiineiksi, jotka varoittavat muuta immuunijärjestelmää viruksen esiintymisestä. www.sc Scientificanimations.com, CC BY-SA
Tappaja ei ole virus, vaan immuunivaste.
Nykyinen pandemia on ainutlaatuinen paitsi siksi, että sen aiheuttaa uusi virus, joka asettaa kaikki vaaraan, myös sen vuoksi, että synnynnäiset immuunivasteet ovat erilaisia ja arvaamattomia. Joissakin se on tarpeeksi vahva tappamaan. Toisissa se on suhteellisen lievää.
Tutkimukseni liittyy luontaiseen immuniteettiin. Luonnollinen immuniteetti on ihmisen synnynnäinen puolustus patogeenejä vastaan, jotka ohjaavat kehon adaptiivista immuunijärjestelmää tuottamaan vasta-aineita viruksia vastaan. Näitä vasta-ainevasteita voidaan myöhemmin käyttää rokotusmenetelmien kehittämiseen. Työskentely laboratoriossa of Nobel-palkinnon saaja Bruce Beutler, Kirjoitin yhdessä paperi se selitti, kuinka solut, jotka muodostavat kehon luontaisen immuunijärjestelmän, tunnistavat taudinaiheuttajia ja kuinka niiden ylireagointi voi yleensä olla haitallista isännälle. Tämä pätee erityisesti COVID-19-potilaisiin, jotka reagoivat virukseen yli.
Solukuolema - uhrattava shakkipeli
Tutkin tulehduksellista vastetta ja solukuolemaa, jotka ovat synnynnäisen vasteen kaksi pääkomponenttia. Makrofaageiksi kutsuttuja valkosoluja käytetään tunnistimien avulla tunnistamaan taudinaiheuttaja ja tuottamaan sytokiineiksi kutsuttuja proteiineja, jotka laukaisevat tulehduksen ja värväävät apuna synnynnäisen immuunijärjestelmän muita soluja. Lisäksi makrofagit ohjaavat adaptiivista immuunijärjestelmää oppimaan patogeenistä ja lopulta tuottamaan vasta-aineita.
Selviytyäkseen isännässä onnistuneet patogeenit vaimentavat tulehduksellisen vasteen. He tekevät tämän estämällä makrofagien kyvyn vapauttaa sytokiinejä ja hälyttää loput immuunijärjestelmästä. Viruksen vaimennuksen estämiseksi tartunnan saaneet solut itsemurha tai solukuolema. Vaikka solukuolema on haitallista solutasolla, siitä on hyötyä organismin tasolla, koska se estää patogeenin lisääntymisen.
Esimerkiksi taudinaiheuttaja, joka aiheutti buboniruton, joka tappoi puolet ihmisen väestöstä vuonna XNUMX Eurooppa vuosien 1347 ja 1351 välillä pystyi poistamaan käytöstä tai hiljentämään ihmisten valkosoluja ja lisääntymään niihin, aiheuttaen lopulta yksilön kuoleman. Jyrsijöillä infektio levisi kuitenkin toisin. Juuri jyrsijöiden tartunnan saaneet makrofagit kuolivat, mikä rajoitti patogeenin leviämistä jyrsijöiden elimissä, mikä mahdollisti heidän selviytymisen.
”Äänetön” vaste ruttoon on hämmästyttävän erilainen kuin väkivaltainen vaste SARS-CoV-2: lle, virukselle, joka aiheuttaa COVID-19. Tämä viittaa siihen, että synnynnäisen vasteen oikean tasapainon pitäminen on välttämätöntä COVID-19-potilaiden selviytymiselle.
Kuolleen kärryn vintage-kaiverrus, joka kerää ruttouhrien ruumiit Lontoon viimeisen suuren vitsauksen aikana, joka jatkui vuosilta 1665-1666. duncan1890 / Getty Images
Polku sytokiini myrskyyn
Näin immuunijärjestelmän ylireagointi voi vaarantaa ihmisen, joka torjuu tartuntaa.
Jotkut tulehduksen käynnistävistä proteiineista, nimeltään kemokiinit, varoittavat muita immuunisoluja - kuten neutrofiilejä, jotka ovat ammattimaisia mikrobeja syöviä - kutsumaan esiin infektiokohdassa, missä ne saapuvat ensin ja sulavat patogeenin.
Muut sytokiinit - kuten interleukiini 1b, interleukiini 6 ja tuumorinekroositekijä - johtavat neutrofiilejä verisuonista tartunnan saaneeseen kudokseen. Nämä sytokiinit voivat lisätä sykettä, nostaa kehon lämpötilaa, laukaista verihyytymiä, jotka vangitsevat taudinaiheuttajan ja stimuloida aivojen neuroneja moduloimaan kehon lämpötilaa, kuumetta, painonpudotusta ja muita fysiologisia vasteita, jotka ovat kehittyneet viruksen tappamiseksi.
Kun näiden samojen sytokiinien tuotanto on hallitsematonta, immunologit kuvaavat tilannetta ”sytokiinimyrskyksi”. Sytokiinimyrskyn aikana verisuonet laajenevat edelleen (vasolidoituminen), mikä johtaa matalaan verenpaineeseen ja laajalle levinneeseen verisuonivaurioon. Myrsky laukaisee valkosolujen tulvan keuhkoihin, mikä puolestaan kutsuu lisää immuunisoluja, jotka kohdistuvat viruksiin ja tappavat ne. Tämän taistelun tuloksena on neste- ja kuolleiden solujen muhennos ja sitä seuraava elinvajaus.
Sytokiinimyrsky on keskipiste COVID-19-patologiassa, ja sillä on tuhoisia seurauksia isännälle.
Kun solut eivät pysty lopettamaan tulehduksellista vastetta, sytokiinien tuottaminen tekee makrofaagit hyperaktiivisiksi. Yliaktivoidut makrofagit tuhoavat kantasolut luuytimessä, mikä johtaa anemiaan. Korkeampi interleukiini 1b johtaa kuumeeseen ja elinten vajaatoimintaan. Liiallinen tuumorinekroositekijä aiheuttaa verisuonia reunustavien solujen massiivisen kuoleman, mikä hyytyy. Jossain vaiheessa myrskystä tulee pysähtymätön ja palautumaton.
Lääkkeet, jotka rikkovat sytokiinimyrskyn
Yksi strategia COVID-hoitojen takana perustuu osittain ”sytokiini-myrskyn” noidankehän rikkomiseen. Tämä voidaan tehdä käyttämällä vasta-aineita estämään myrskyn ensisijaiset välittäjät, kuten IL6, tai sen reseptori, jota on kehon kaikissa soluissa.
Kasvaimen nekroositekijän estäminen voidaan saavuttaa FDA: n hyväksymillä vasta-ainelääkkeillä, kuten Remicade tai Humira, tai liukoisella reseptorilla, kuten Enbrel (alun perin kehittänyt Bruce Beutler), joka sitoutuu tuumorinekroositekijään ja estää sitä aiheuttamasta tulehdusta. kasvainnekroositekijän estäjien maailmanmarkkinat ovat 22 miljardia dollaria.
Eri sytokiinejä estävät lääkkeet ovat nyt kliinisissä tutkimuksissa testatakseen, ovatko lääkkeet tehokkaita COVID-19: n tappavan spiraalin pysäyttämiseksi.
Author
Alexander (Sasha) Poltorak, immunologian professori, Tufts University
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Keho pitää pisteet: Aivomieli ja keho trauman paranemisessa
esittäjä (t): Bessel van der Kolk
Tämä kirja tutkii trauman ja fyysisen ja henkisen terveyden välisiä yhteyksiä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita paranemiseen ja palautumiseen.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Breath: kadonneen taiteen uusi tiede
Kirjailija: James Nestor
Tämä kirja tutkii hengityksen tieteitä ja käytäntöjä ja tarjoaa oivalluksia ja tekniikoita fyysisen ja henkisen terveyden parantamiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Kasviparadoksi: "terveellisten" elintarvikkeiden piilotetut vaarat, jotka aiheuttavat sairauksia ja painonnousua
Kirjailija: Steven R. Gundry
Tämä kirja tutkii ruokavalion, terveyden ja sairauksien välisiä yhteyksiä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita yleisen terveyden ja hyvinvoinnin parantamiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Immunity Code: Uusi paradigma todelliselle terveydelle ja radikaalille ikääntymisen estämiselle
Kirjailija: Joel Greene
Tämä kirja tarjoaa uuden näkökulman terveyteen ja immuniteettiin, hyödyntäen epigenetiikan periaatteita ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita terveyden ja ikääntymisen optimoimiseksi.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Täydellinen opas paastoon: paranna kehosi jaksoittaisella, vuorotellen ja pitkällä paastolla
Tohtori Jason Fung ja Jimmy Moore
Tämä kirja tutkii paastoamisen tiedettä ja käytäntöä ja tarjoaa oivalluksia ja strategioita yleisen terveyden ja hyvinvoinnin parantamiseksi.
