"Burza cytokin" może odpowiadać za wiele zgonów, nie tylko przy COVID-19
Wiele przesłanek wskazuje na to, że za szybkim pogarszaniem się stanu zdrowia w przebiegu COVID-19, ale także wielu innych infekcji stoją niekontrolowane stany zapalne, napędzane tzw. "burzą cytokin". Jest to rodzaj dodatniego sprzężenia zwrotnego pomiędzy prozapalnymi sygnałami ze strony układu odpornościowego a stresem oksydacyjnym. "Oba procesy przyczyniają się do wzajemnego napędzania się, tym samym ustanawiając błędne koło" - tłumaczy dr Patrick Couvreur z Institute Galien Paris-Sud.
Gdy organizm zostanie zaatakowany na przykład przez wirusa, pierwszą reakcją jest mobilizacja ze strony układu odpornościowego, który dysponuje ponad 150 mediatorami reakcji zapalnej, wśród których znajdują się cytokiny, wolne rodniki tlenowe, czynniki krzepnięcia itd. Na ogół im silniej reaguje organizm, tym szybciej pokonuje infekcję. Potem układ immunologiczny wraca na swoje zwykłe tory. Jednak nie zawsze tak się dzieje.
Zdarza się, że rozpędzony układ immunologiczny nie uspokaja się, lecz działa nadal na zasadzie samonakręcającej się spirali. Im więcej cytokin, tym więcej pobudzonych przez nie komórek odpornościowych i tym silniejsza odpowiedź immunologiczna. Dochodzi do ogólnoustrojowej reakcji zapalnej, a zniszczeniu ulegają nie tylko patogeny, ale i całe komórki, co w konsekwencji prowadzi do uszkodzeń w organach wewnętrznych, takich jak płuca, serce, nerki itd. Lekarze podejrzewają, że za wiele zgonów w przypadku COVID-19 odpowiadać może właśnie "burza cytokin", czyli nadmierna, nieadekwatna odpowiedź immunologiczna.
Nie jest jasne, dlaczego tak się dzieje. Nie mamy także jeszcze skutecznych sposobów przeciwdziałania temu procesowi. Podawanie chorym środków przeciwzapalnych nie zawsze przynosi ratunek. Szczególnie na dalszych etapach choroby. Naukowcy z Francji i Brazylii uważają jednak, że rozwiązanie może przynieść nanotechnologia. Dzięki niej można będzie bezpiecznie dostarczyć leki bezpośrednio do zagrożonych tkanek i tam uspokoić burzę.
Nanocząsteczki dostarczą lek do chorej komórki?
Pomysł naukowców wiąże się z adenozyną, czyli związkiem o działaniu przeciwzapalnym, produkowanym w sposób naturalny przez organizm. Wstrzyknięcie do organizmu samej adenozyny jest niebezpieczne, ponieważ niesie ze sobą wiele skutków ubocznych. Ale jeśli ją podać w inny sposób i ukierunkować na konkretne komórki, może uspokoić "burzę cytokin" - piszą naukowcy, którzy przeprowadzili udane doświadczenia na myszach.
Zespół nanotechnologów stworzył "biokombatybilne wielocząsteczkowe nanocząsteczki", jak sami je określają, dodając adenozynę do skwalenu (to nienasycony węglowodór, zaliczany do lipidów, mimo że tak naprawdę nie jest tłuszczem). Potem "kapsułkowali" je przy pomocy silnego antyutleniacza o nazwie alfa-tokoferol (jeden ze związków składających się na witaminę E).
- Wykorzystując dysfunkcję bariery śródbłonka naczyniowego w miejscach ostrego zapalenia, te wielocząsteczkowe nanocząsteczki mogłyby dostarczać środki terapeutyczne w ukierunkowany sposób - piszą naukowcy.
Taką "kapsułkę" naukowcy na początek wstrzyknęli myszom u których wywołano wcześniej stan przypominający "burzę cytokin" towarzyszący COVID-19. Szybko zauważono pozytywne zmiany. W organizmie zwierząt spadła ilość prozapalnych cytokin, a wzrósł poziom cytokin przeciwzapalnych, takich jak interleukina-10. Do tych zmian doszło po upływie zaledwie czterech godzin od podaniu "kapsułki", a zaobserwowano je przede wszystkim w płucach i nerkach.
- Leczenie skojarzone, czyli podawanie adenozyny z tokoferolem jest bardziej skuteczne niż podawanie obu leków osobno - zauważają przy tym naukowcy.
Badacze zastrzegają, że lek sprawdził się na razie tylko na myszach i nie wiadomo, czy będzie skuteczny u ludzi. To musi dopiero zostać potwierdzone w kolejnych eksperymentach.
Autorami pracy są naukowcy z Institute Galien Paris-Sud we Francji. Artykuł ukazał się online w Science Advances.
Źródła: MedicalXPress.com, Science Advances
