Fareler üzerinde yapılan deneylerde, akyuvarların akciğerlerdeki inflamasyonu baskıladığı gözlendi.
Vücut, bir solunum yolu enfeksiyonuyla savaşırken iki yönlü saldırı uygular. İlkin, patojeni yok etmek için olay yerine bağışıklık hücrelerini gönderir. Bu durumda savunma sistemi bu ilk müdahalecilerin kontrolden çıkmasını önlemelidir. Eğer bu “barışı koruma” girişimi başarısız olursa, sıradan görünen ateş ve öksürük, SARS-CoV-2 virüsünün sebep olduğu küresel çapta salgından muzdarip on binlerce insanı hastalığa mahkûm eden Covid-19 hastalığı sebebiyle yaşamı tehdit eden bir hâl alabilir.
Genelde ilk müdahale ekibi, patojenleri tüketen büyük bağışıklık hücreleri olan, makrofajlardır. Bununla birlikte, viral influenzayla enfekte olmuş farelerin akciğerlerinde, bu beyaz kan hücrelerinin küçük bir alt kümesi tam tersini yaparak aşırı inflamasyonu baskılarlar. Bu konuda araştırmacılar tarafından Science Immunology dergisinin internet sürümünde 27 Mart 2020 günü yayınlanan rapora bakılabilir. (1) Çin'in Soochow Üniversitesi'ne bağlı First Affiliated Hospital'den İmmünolog Yufang Shi, insan ciğerlerinde de bulunan bu barışı koruma makrofajlarının “Covid-19 hastalarının inflamasyona direnmesinde ve belki de hayatta kalmasında önemli ölçüde yardımcı olabileceği" görüşünde. Hastane, Wuhan şehrine personel ve malzeme gönderdi, ancak Shi bu yeni çalışmaya dahil değildi.
Araştırma, yedi yıl önce, bugünlerde NYU Langone Health'te bir İmmünolog olan Kamal Khanna'nın çarpıcı gördüğü bir şeyi fark ettiği zaman başladı. O dönemde, laboratuvarında, akciğerlerde değil fakat lenf sistemindeki kan filtreleme organı olan dalakta bulunan benzer bir grup makrofaj inceleniyordu. Mikroskop altında görüntülenen boyalı fare dokusunda, makrofajlar; dalağın bağışıklık hücresi açısından zengin bölgelerinin etrafında mavi halkalar oluşturuyordu. Khanna bunların “nebulalara benzediğini” ifade etti.
Bu hücreler yalnızca görsel olarak etkileyici değildi. Araştırmacılar, makrofajları akıllı bir genetik strateji kullanarak azalttıklarında, fareler, normalde temizleyecekleri küçük miktarlarda, Listeria bakterileriyle enfekte olduktan yalnızca iki gün sonra öldüler. Çarpıcı olan başka bir gözlem de vardı: Diğer bağışıklık hücreleri dalaktaki enfeksiyonla mücadele bölgelerini doldururlarken, bu grup makrofajlar yerlerinden kımıldamadılar. Khanna bu durumu, “Ve düşündük ki bu bölümlendirme [hastalığa veya enfeksiyona yatkın] organlarda da bulunmalıdır” sözleriyle özetledi. 2017'de yayınlanan (2) dalakla ilgili bu bulgular, akciğerlere yönelik yeni analize de zemin hazırladı.
Sinir ve hava yoluyla ilişkili makrofajlara (NAM) işaret eden beyaz oklar ve alveolar makrofajları (AM) gösteren mor oklarla fare akciğerinin kesiti. (AW hava yolunu ifade eder.) Kaynak: Başak B. Ural ve ark., Science Immunology, 27 Mart 2020.
Bu karmaşık organda, makrofajların büyük çoğunluğu alveol adı verilen küçük hava keselerinde yaşar. Ancak araştırmacılar akciğer dokusunu mikroskop altında inceledikleri zaman, çok daha küçük ve çok daha farklı bir popülasyon daha gördüler. Büyük ve yuvarlak olan alveolar makrofajlardan (AM) farklı olarak, bu nadir makrofajlar, alveollerde bulunmayan uzun ve geniş kollara sahiptiler. Sinir ve hava yoluyla ilişkili makrofajlar veya NAM'lar olarak adlandırılan bu yeni tanımlanan hücreler, hava yollarında toplanır ve çevredeki sinirlerle etkileşirler. “Tüm hava yolu dalı, bu makrofajlarla aydınlanıyor.” diyor Khanna. Ekibi, başka bir çalışma grubunda, farelerin AM veya NAM'lerini azaltarak daha sonra bu hayvanlara ve normal farelere bir grip virüsü bulaştırdı ve gruplardaki virüs seviyesini karşılaştırdı. Bu deneyler şu iş bölümünü ortaya koymuştu: NAM'ler barışı korur ve doku hasarını önlerken, AM'ler virüsle savaşmaya yardımcı oluyordu.
San Francisco’da bulunan California Üniversitesi’nde makrofaj biyoloğu olarak çalışan, araştırmaya dahil olmayan ancak buna “belirli makrofaj alt kümelerinin silinmesi için yeni araçların akıllıca uygulanması” adını veren. Mallar Bhattacharya "Bu tür bir farklılaşmanın, Covid-19'da büyük bir sorun olan inflamasyonu hedefleyen terapilerin tasarlanması için önemli olabileceği" görüşünde.
NAM'ı azaltılmış fareler, şiddetli Covid-19 olan bazı hastalarda görülen "sitokin fırtınaları"ndaki (3) IL-6 da dahil olmak üzere birkaç enflamatuar molekülü daha yüksek oranda ürettiler. Wuhan'da hastalığın tedavisini gören 191 kişiyi kapsayan yakın tarihli bir çalışmada (4), ölen hastaların kanlarındaki IL-6 seviyelerinin hayatta kalanlara kıyasla yükseldiği saptandı. Klinik çalışmalar (5), romatoid artrit tedavisinde kullanılan ilaçların, Covid-19 hastalarında, IL-6 bloke edici antikorları olduğu değerlendirmesini yapıyor.
Yeni çalışma, NAM'ların bağışıklık hücrelerinin işleviyle ilgili bu sinirlerle iç içe geçişinin nasıl olduğunu açıklamadı. Khanna, NAM'ları azaltarak ve çevreleyen sinirlerin sağlığını değerlendirerek veya farklı enfeksiyon türleri sırasında hava yolu sinirlerinin nasıl etkilendiğini inceleyerek gelecekteki fare çalışmalarında bir kavrayışa sahip olacağımızı umuyor. Sinir-bağışıklık bağlantısı, bağırsak makrofajları ve sinir lifleri arasındaki kimyasal tartışmanın, yiyecekleri sindirim sistemi boyunca hareket ettiren peristalsisi kontrol edebileceğini düşündüren (6) son araştırmaların ışığında ilgi çekicidir.
Daha acil bir soru, NAM'ların Covid-19'a dahil olup olmadığıdır. Bu amaçla Khanna, hastalıktan ölen insanlardan taze akciğer dokusu almak için NYU Langone Health ile birlikte çalışıyor - ancak bunu yapmak lojistik açıdan zorlu olduğu kadar ve riskli bir durum. Khanna gelinen noktada New York City’de artan hastalık vakaları da göz önüne alındığında laboratuvarlarının kapatılma riskiyle karşı karşıya olduğunu söylüyor.
Kaynak: Scientific American