Тяжесть COVID-19 может сильно различаться. У некоторых он не вызывает никаких симптомов, а у других опасен для жизни. некоторые люди особенно уязвимы к его очень серьезным воздействиям.
Вирус непропорционально влияет на мужчин и люди, которые старше и у кого есть такие условия, как диабет и ожирение. В Великобритании и других западных странах этнические меньшинства также пострадали непропорционально.
Хотя многие факторы влияют на то, насколько серьезно страдают люди, в том числе: доступ к здравоохранению, профессиональное облучение и экологические риски, такие как загрязнение, становится ясно, что для некоторых из этих групп риска именно реакция их иммунной системы - воспаление - объясняет, почему они так болеют.
В частности, мы видим, что риски, связанные с диабетом, ожирением, возрастом и полом, связаны с нарушением работы иммунной системы при столкновении с вирусом.
Воспаление может зайти слишком далеко
Общей чертой многих пациентов с тяжелым COVID является серьезное повреждение легких, вызванное чрезмерно активным иммунным ответом. Это характеризуется образованием множества воспалительных продуктов, называемых цитокинами, - так называемого цитокинового шторма.
Цитокины могут быть действительно мощными инструментами иммунного ответа: например, они могут остановить размножение вирусов. Однако некоторые действия цитокинов, такие как помощь другим иммунным клеткам для борьбы с инфекцией или повышение способности этих рекрутированных клеток проходить через кровеносные сосуды, могут нанести реальный ущерб, если они не контролируются. Именно это и происходит во время цитокиновой бури.
Многие белые кровяные тельца создают цитокины, но специализированные клетки, называемые моноцитами и макрофагами, по-видимому, являются одними из самых главных виновников возникновения цитокиновых штормов. При правильном контроле эти клетки являются силой добра, которая может обнаруживать и уничтожать угрозы, очищать и восстанавливать поврежденные ткани и привлекать на помощь другие иммунные клетки.
Однако при тяжелой форме COVID работа моноцитов и макрофагов нарушается. И это особенно актуально для пациентов с диабетом и ожирением.
Глюкоза разрушает горючее
Диабет, если его плохо контролировать, может привести к высокому уровню глюкозы в организме. А Недавнее исследование показали, что при COVID макрофаги и моноциты реагируют на высокий уровень глюкозы с тревожными последствиями.
Вирусу, вызывающему COVID, SARS-CoV-2, нужна цель, за которую можно зацепиться, чтобы вторгнуться в наши клетки. Его выбор - белок на поверхности клетки. называется ACE2. Глюкоза увеличивает уровень ACE2, присутствующего в макрофагах и моноцитах, помогая вирусу инфицировать те самые клетки, которые должны помогать его убивать.
Цитокины, небольшие белки, выделяемые рядом иммунных клеток, играют ключевую роль в управлении иммунным ответом. Scientificanimations.com, CC BY-SA
Как только вирус благополучно попадает в эти клетки, он заставляет их производить большое количество воспалительных цитокинов, что эффективно запускает цитокиновый шторм. И чем выше уровень глюкозы, тем успешнее вирус размножается внутри клеток - по сути, глюкоза питает вирус.
Но с вирусом еще не все. Это также заставляет инфицированные вирусом иммунные клетки производить продукты, которые очень повреждают легкие, такие как активные формы кислорода. Кроме того, вирус снижает способность других иммунных клеток - лимфоцитов - убивать его.
Ожирение также вызывает высокий уровень глюкозы в организме и, как и диабет, влияет на активацию макрофагов и моноцитов. Исследования показали, что макрофаги от людей с ожирением идеальное место для процветания SARS-CoV-2.
Другие риски, связанные с воспалением
Такой же воспалительный профиль, который вызывают диабет и ожирение, также наблюдается у некоторых пожилых людей (старше 60 лет). Это связано с явлением, известным как воспаление.
Воспаление характеризуется высоким уровнем провоспалительных цитокинов. На это влияет ряд факторов, включая генетику, микробиом (бактерии, вирусы и другие микробы, которые живут внутри и на вас) и ожирение.
Многие пожилые люди также имеют меньше лимфоцитов - те самые клетки, которые могут специально нацеливать и уничтожать вирусы.
Все это означает, что у некоторых пожилых людей их иммунная система не только плохо приспособлена для борьбы с инфекцией, но и с большей вероятностью может привести к разрушительному иммунному ответу. Меньшее количество лимфоцитов также означает, что вакцины могут не работать, что очень важно учитывать при планировании будущей кампании вакцинации COVID.
Еще одна загадка, которая беспокоит исследователей, заключается в том, почему мужчины кажутся гораздо более уязвимыми для COVID. Одна из причин заключается в том, что клетки мужчин, похоже, легче заражаются SARS-CoV-2, чем женщины. Рецептор ACE2, который вирус использует для захвата и заражения клеток: выражен гораздо более высоко у мужчин, чем у женщин. У мужчин также более высокий уровень фермента под названием TMPRSS2, который способствует способности вируса проникать в клетки.
Иммунология также предлагает некоторые подсказки о различиях пола. Давно известно, что мужчины и женщины отличаются своим иммунные ответы, и это верно в отношении COVID.
A недавний предпечатный (исследование, которое еще не было рассмотрено) отслеживало и сравнивало иммунный ответ на SARS-CoV-2 у мужчин и женщин с течением времени. Было обнаружено, что у мужчин чаще развиваются атипичные моноциты, которые обладают сильной провоспалительной активностью и способны вырабатывать цитокины, типичные для цитокинового шторма. У женщин также была более крепкая Т-клеточный ответ, что необходимо для эффективного уничтожения вирусов. Однако пожилой возраст и более высокий индекс массы тела полностью изменили защитный иммунный эффект у женщин.
Подобные исследования подчеркивают, насколько разные люди. Чем больше мы понимаем эти различия и уязвимости, тем больше мы можем думать о том, как лучше всего лечить каждого пациента. Подобные данные также подчеркивают необходимость учитывать вариабельность иммунной функции и включать людей разного демографического состава в испытания лекарств и вакцин.
Об авторе
Шина Круикшенк, профессор биомедицинских наук, Университет Манчестера
Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.
books_иммунный
