- Yarasalar SARS-CoV-2 ile bulaşabilse de hastalanmazlar. Yeni bir inceleme nedenini anlamaya çalışır.
- Yazarlar, yarasaların, SARS-CoV-2 enfeksiyonlarının şiddetli stresiyle karşı karşıya kaldıklarında bağışıklık dengesini koruyarak bağışıklık sistemlerini hızla yukarı ve aşağı rampa edebildiklerini açıklıyor.
- Yarasalar ve insanlar arasındaki karşılaştırma, insan SARS-CoV-2 enfeksiyonlarında terapötikler için klinik denemelerin başarısını artırabilecek bükülme noktalarını ortaya koyuyor.
- Bugüne kadarki COVID-19 immünolojik araştırmalarının eksiksiz bir incelemesinde yazarlar, COVID-19 tedavisi için adaylar olarak çoklu immün hedefler için kanıtları ve öneri düzeyini derecelendirir.
Avustralya ve Çin’den bilim adamları yakın zamanda SARS-CoV-2’nin ev sahibi yarasalarla immünolojik etkileşiminin kapsamlı bir incelemesini yayınladılar. İnceleme dergide görünür Bilim İmmünoloji.
Yarasalar SARS-CoV-2 ile bulaşabilse de hastalanmazlar. Bunun nedenini anlamak, COVID-19 için yeni tedaviler geliştirirken bilim insanlarına rehberlik edebilir.
İnsan immünologları ve mikrobiyologlar, yarasa immünolojisi uzmanı Dr. Aaron Irving ile işbirliği yaptı. İlk yazar Dr. Michael Christie ve meslektaşları, yarasaların ve insanların virüslerle nasıl mücadele ettiği konusundaki benzerlikleri ve farklılıkları aydınlatmak için Dr. Irving ile güçlerini birleştirdi.
SARS-CoV-2’nin bu iki memeli bağışıklık sistemiyle etkileşiminin ayrıntılı ayrıntılarını bir araya getiren bilim adamları, insan COVID-19 hastalık döngüsünde hedefe yönelik tıbbi tedavi için iyi tanımlanmış aşamalar ve optimum zamanlar olduğu sonucuna varıyor.
Mevcut COVID-19 salgını hakkında canlı güncellemelerden haberdar olun ve önleme ve tedavi hakkında daha fazla tavsiye için koronavirüs merkezimizi ziyaret edin.
Büyük problemler büyük veriye ihtiyaç duyar
Tıbbi Haberler Bugün işbirliği yapan gruptaki kıdemli araştırmacılara, Dr. Claudia Nold-Petry ve Prof. Marcel Nold’a neden bu kapsamlı incelemeye başladıklarını sordu.
Dr. Nold-Petry yanıtladı: “Doğanın sunduğu şeyleri öğrenme yönünü almamız gerektiğini hissettim. […] Çünkü pek çok şeyden, mühendislikte ve yeni teknolojilerde, insanlar doğaya baktı ve onu kopyaladı. Peki, bunu neden immünolojide de yapmıyoruz?” diye düşündük.
Prof. Nold şunları söyledi: “Bu fikre ilk sahip olduğumuzda, aslında COVID-19’un immünolojisi hakkında büyük bir inceleme yoktu. […] almamız bu kadar uzun sürdü [all the information] birlikte ve doğru yapın!”
Prof. Nold, araştırma gruplarının misyonunu daha da netleştirdi:
“Temel bilimden veya ‘keşif’ biliminden geldiğiniz zaman bir şeyleri bir araya getirmek istedik. […] protein düzeyinde temel bilim ve daha sonra sadece hastalığa neden olan şeyleri değil, sonraki iki adımı atın […] ama bir sonraki adım, bunu gerçekten nasıl anlamlandırıyorsunuz? […] ve doğru zamanda doğru terapiyi seçmek için mi kullanıyorsunuz? Yani, bu incelemenin arkasındaki fikir tam olarak buydu!”
COVID-19’un üç aşaması
Araştırmacılar, COVID-19’un immünobiyolojisini anlamaya yönelik ilk adım olarak, insanlarda SARS-CoV-2’nin klinik seyrini dikkatlice tanımladı:
- 1-14 gün süren Aşama 1: SARS-CoV-2, insan konakta “ikamet” kurar. Birçok insan asemptomatik kalır ve semptomatik olanların yaklaşık %80’inde hafif ila orta şiddette semptomlar görülür, %15’i şiddetli COVID-19’a ilerler ve %5’i kritik olarak hastalanır.
- Semptomların başlamasından 4-10 gün sonra başlayan 2. Aşama: Bu, virüs büyümesinin devam ettiği ve en tipik olarak viral pnömoni gibi orta derecede hastalık geliştiği zamandır. Bununla birlikte, beyin de dahil olmak üzere diğer organlar etkilenerek baş ağrısı ve kusmaya neden olabilir.
- Tipik olarak ilk semptomlardan 6-15 gün sonra ortaya çıkan Aşama 3: Bu aşama şiddetli solunum yolu hastalığı, çoklu organ disfonksiyonu, bağışıklık hücresi tükenmesi ve hiperinflamasyonu içerebilir. Bazıları için bu, sözde sitokin fırtınası ile sonuçlanır.
Bilim adamları, bireyin bağışıklık sisteminin neden olduğu hasarın virüsün neden olduğu hasarı aştığı son aşamanın hastalıktaki bükülme noktası olduğunu belirtiyor.
Doğuştan gelen bağışıklık, SARS-CoV-2’nin kontrolüne yardımcı olur
Yarasalar, SARS-CoV-2’den ciddi hastalıklardan kurtulurken, insanlar asemptomatikten ölümcül bir klinik seyire kadar çok çeşitli tepkiler veriyor.
Araştırmacılar, başarılı, yerleşik bireysel tepkilerin – veya doğuştan gelen bağışıklığın – hızlı ve etkili bir koruma olduğunu açıklıyor. Bu mükemmel doğuştan gelen bağışıklığın en iyi örnekleri, hafif veya semptomsuz yetişkinler, gençler ve yarasalardır.
Prof. Nold, yarasaların patoimmünolojisi hakkında en etkileyici olduğunu düşündüğü şeyi açıkladı:
“Yarasalar uçan tek memelilerdir – çok fazla metabolik stresle uğraşmak zorundalar. […] Uçuş çok fazla enerji gerektirir, bu bir memeli için alışılmadık bir miktarda enerjidir. Ve bağışıklık tepkilerini bu temel metabolik stres seviyesini tolere edecek şekilde uyarlayarak öğrendiler ve geliştiler.”
“Tip 1 interferon ve tip 3 interferon gibi savunma mekanizmaları olarak adlandırılabilecek bir tür daha yüksek taban çizgisine sahipler.” Tip 1 ve 3 interferonlar, antiviral aktivitede önemli bir rol oynayan bağışıklık proteinleridir.
“Ve bu daha yüksek taban çizgisinden dolayı,” diye devam etti Prof. Nold, “viral enfeksiyon, özellikle bir koronavirüs enfeksiyonu gibi tehlikeli bir sinyalle tehdit edildiğinde bu yanıtı gerçekten hızlı bir şekilde artırabilirler.”
“Bu nedenle, muhtemelen, en azından diğerleri arasında, [bats] virüsle gerçekten hızlı ve kolay iş yapın, onu yok etmeyin, ancak hastalığa neden olmaması için onu kontrol altına alın. Çok hızlı olduğu için onlar da kapanabilir [their immune system] gerçekten hızlı. Bu son kısım gerçekten önemli, çünkü insanlarda olan bu değil – yarasaların hastalıktan kaçınma mekanizması bu!”
Dr. Nold-Petry ekledi: “[The bats] bu sonraki aşamalara gelme [of COVID-19] biz insanların yaptığı gibi. Basitçe söylemek gerekirse, onu söndürürler ve tepkilerini dengelerler – raydan çıkmaz [like in humans with severe COVID-19]”
‘Zamanı değerlendirin, avantajlar elinizden gitmesin’ – Macbeth
Makalede yer alan bir grafikte araştırmacılar, SARS-CoV-2 enfeksiyonu olan kişilerin kanındaki bağışıklık moleküllerindeki değişimleri betimlediler. Bu değişiklikleri insan SARS-CoV-2 enfeksiyonunun üç aşamasıyla – hastalığın “zamanlaması” ile ilişkilendirdiler.
Örneğin, SARS-CoV-2 enfeksiyonu olan kişiler, nötrofiller ve monositler olarak adlandırılan enfeksiyonla savaşan hücrelerde artış yaşayabilir.
Bununla birlikte, doğal öldürücü hücreler ve tip 1 interferon gibi temel bağışıklık gücü belirteçlerinde eşzamanlı düşüşler vardır. Bilim adamları, bu kritik yardımcı hücrelerdeki ve proteinlerdeki azalmaları “bağışıklık tükenmesine” bağlıyor.
Marcel Nold, “COVID-19 hastalığının aşamalarını anlarsak ve klinisyenlere hastaların hangi aşamada yaşadıkları konusunda rehberlik etmek için ortak kan belirteçleri kullanırsak, yaşayan hastalar için doğru zamanda doğru tedaviyi daha iyi seçebiliriz” dedi. SARS-CoV-2 enfeksiyonu ile.”
“Konakçının bağışıklık savunmasını desteklemek ve bağışıklık düzenleyici tedaviler vermek istiyorsunuz – örneğin, tip 1 ve tip 3 interferonlar […] bazı hastalar için — viral hastalıkla savaşmak için,” diye detaylandırdı Dr. Nold-Petry.
“Sonra, daha sonraki bir aşamada, bağışıklık tepkisi dengesiz olduğunda ve yaygınlaştığında ve [act like an autoimmune disease]ve sitokin fırtınanız var […] bir anti-inflamatuar tedaviye başlamanız gerekiyor.”
Prof. Nold daha sonra şunları ekledi: “Hastalara tip 1 ve tip 3 interferon verilmesiyle ilgili denemeler var. Yine hepsi olmadı [fantastic] sonuçlarında, çünkü başladıkları sırada […] Hastalıkla ilgili bilgi henüz ortalıkta yoktu, bu yüzden esasen çok geç verildi ve eğer bunu yaparsanız, belki de iltihabı şiddetlendirebilirsiniz.”
Ayrıca şunları açıkladı: “Sitokinler, istenen işlev virüsü ortadan kaldırmak olduğunda, başlangıçta faaliyetlerinin gerçekten güçlü olmasını istiyorsunuz. Daha sonra, bir noktada virüs, COVID-19 hastalığına katkısı gerçekten azalır ve daha da önemlisi, konağın kendi bağışıklık yanıtıdır.”
“Ve bu noktada, elbette, daha fazla sitokin istemezsiniz. […] kapatmak istiyorsun […] Ve tabii ki burada sitokinler verirseniz, işleri daha da kötüleştirirsiniz!”
Küçük moleküller, büyük etkiler
Prof. Nold ve Dr. Nold-Petry, yarasa immünolojisinin, SARS-CoV-2’nin insanlar üzerindeki yıkıcı etkilerinin hastalığın çeşitli aşamalarında nasıl hafifletilebileceğini bize bildirdiği üç açık dönüm noktası tanımladı:
- enfeksiyonun erken evrelerinde, hastaların tip 1 ve tip 3 interferon seviyelerini yükselterek ve antiviral ilaçları hızla kullanarak
- Aktive edildiğinde hücrelere sitokin fırtınasının öncüsü olan sitokinleri üretmeleri için sinyal veren büyük bir protein kompleksi olan iltihaplanmayı inhibe etmek
- bağışıklık sistemi şiddetli iltihaplanma ve bağışıklık tükenmesi arasında salındığında, hastayı steroidler ve Interleukin-6 blokerleri gibi güçlü anti-inflamatuarlarla destekler.
“Bu üçü, yarasalara kıyasla analizde öne çıkıyor. Elbette bunlar sadece bunlardır demiyoruz. Doğru zamanlamaları koşuluyla, başarılı olma şansı çok yüksek olan birçok başka terapi vardır. Ancak tekrar zamanlama konusuna geri dönüyorum çünkü bu kesinlikle kritik.”
– Prof. Marcel Nold
“Bu bir rehber; hala çok şey öğrenmemiz gerekiyor. Bu, şu anda bildiklerimizin bir özetidir, ancak daha sonraki bir aşamada üretilen bir otoantikoru antagonize edebilecek başka hastalıklarda test edilmiş daha küçük moleküller olabilir. Bir yıl içinde başka bir inceleme yapabileceğimize eminim,” diye özetledi Dr. Nold-Petry.
“Şu anda mevcut olanı özetliyoruz, ancak oradaki fırsatlara işaret ediyoruz: yeni sitokinler ve anti-inflamatuarlar.”