De fleste mennesker, der er smittet med SARS-CoV-2, er i stand til at komme sig efter sygdommen derhjemme-selvom de kan opleve meget stressende sygdomsfremgang. Nogle har slet ingen symptomer. Men omkring ti procent af de berørte bliver så alvorligt syge, at de skal behandles på et hospital.
Antagelsen om, at et svagt immunsystem står bag en alvorlig progression, er kortsigtet. Især med kritiske fremskridt, immunsystemet fungerer under intens pres, men formår ikke at kontrollere virussen.
En forskningsgruppe i Berlin har nu observeret, hvordan SARS-CoV-2 bruger en immunsystemforsvarsmekanisme til i stigende grad at kapre kroppens slimhindeceller og formere sig der. Deres undersøgelse er netop blevet vist i tidsskriftet EMBO Molecular Medicine.
"Dette kan give os en del af forklaringen på, hvorfor immunsystemet har svært ved at regulere eller endda besejre infektionen hos nogle mennesker, "siger Dr. Julian Heuberger, en videnskabsmand ved afdelingen for hepatologi og gastroenterologi i Charité - Universitätsmedizin Berlins medicinske afdeling.
Han er den første forfatter til undersøgelsen og medlem af en Emmy Noether Research Group ledet af PD Dr. Michael Sigal ved Charité og Berlin Institute for Medical Systems Biology (BIMSB), en del af Max Delbrück Center for Molekylær Medicin i Helmholtz Association (MDC).
Til undersøgelsen, forskergruppen samarbejdede med forskere fra Max Planck Institute for Infection Biology (MPIIB), Freie Universität Berlin, og Hong Kong University.
Rent faktisk, menneskekroppen har en meget effektiv forsvarsmekanisme mod angribere, baseret på interaktionen mellem forskellige immunceller. T -celler spiller en vigtig rolle heri:Når de støder på vira i organismen, de ødelægger de berørte celler.
De udskiller også signalmolekylet interferon-gamma (IFN-γ). På den ene side, IFN-γ bekæmper infektiøse midler. På den anden side, det kalder andre immunceller til stedet.
Heuberger og hans kolleger har nu vist, hvordan SARS-CoV-2 kan gøre denne beskyttelsesmekanisme formidlet af IFN-γ til sin modsætning. For ud over immunceller, kroppens slimhindeceller reagerer også på IFN-γ ved at danne flere ACE2-receptorer.
SARS-CoV-2 har brug for disse ACE2-receptorer som en indgangsport til cellerne. Inficerede celler, på tur, lave mere ACE2. På denne måde, både IFN-γ-responset fra epitelceller og selve virussen intensiverer SARS-CoV-2-infektionen.
Patienter, der er inficeret med SARS-CoV-2, viser undertiden gastrointestinale symptomer. For at observere immunkaskaden i tarmcellerne, Heuberger dyrkede organoider af den menneskelige tyktarm. Et organoid er en slags mini-orgel i en petriskål, knap så stor som et nålehoved.
Tykktarmsorganoiderne er baseret på celler, der kommer fra tarmbiopsier. De vokser i tredimensionelt arrangerede enheder og replikerer fysiologien af slimhindeceller i det menneskelige tarmkanal.
Disse kolonorganoider er et meget nyttigt værktøj. Vi kan bruge dem til at udforske det komplekse samspil mellem forskellige signalveje, der styrer celledifferentiering fra stamceller til specialiserede epitelceller. "
Dr. Julian Heuberger, Videnskabsmand, Afdeling for hepatologi og gastroenterologi, Charité - Universitätsmedizin Berlin
Forskerne behandlede først de dyrkede tarmceller med IFN-γ for at simulere kroppens immunrespons. Derefter inficerede de organoiderne med SARS-CoV-2. Ved hjælp af genekspressionsanalyse og et laserscanningsmikroskop - et specielt optisk mikroskop, der scanner en prøve punkt for punkt - var de i stand til at måle øget ACE2 -ekspression i organoiderne. Ud over, kvantitativ polymerasekædereaktion (PCR) påviste øget virusproduktion.
Med andre ord, mere IFN-γ betyder mere ACE2. Mere ACE2 betyder, at flere vira kan komme ind i cellerne. Jo flere vira der kommer ind i cellerne, jo flere vira der produceres. Dermed, immunresponset og overfladecellens respons på infektion baner vejen for SARS-CoV-2.
"Vi antager, at et stærkt immunrespons kan øge slimhindecellernes modtagelighed over for SARS-CoV-2, "siger studielederen, Dr. Michael Sigal. Han leder Gastrointestinal Barrier, Regeneration and Carcinogenesis Lab på Charité og MDC og er gastroenterolog ved Charité.
"Hvis IFN-γ-koncentrationen er højere fra starten, eller infektionen udløser en meget overdreven produktion af IFN-y, vira har sandsynligvis lettere ved at komme ind i cellerne. "Dog, betingelserne, hvorunder dette faktisk sker, skal stadig undersøges i kliniske forsøg.
Resultaterne af undersøgelsen bærer ideen om en behandlingsmetode til alvorlige COVID-19-kurser, Heuberger føler:"En mulig strategi kan være at afbalancere IFN-γ-responset med medicin." Imidlertid, dette ville først kræve en meget detaljeret analyse af de mekanismer, der ligger til grund for IFN-γ-responset.
Undersøgelse med tvillinger viser, at COVID-19-symptomer har et genetisk bidrag
Spiserørskræftrisiko kan reduceres med esomeprazol og lavdosis aspirin
Forskere udvikler en tilgang til at vaccinere mod tarmbetændelse
Hvis du er over 50,
Irritabel tarmsygdom øger risikoen for demens
Metformin kan hjælpe utæt tarm
Ændring af mikrobiom i øvre luftveje hos børn relateret til følsomhed for SARS-CoV-2
Forskere testede nasopharyngeal mikrobiomet hos børn op til 21 år og fandt, at mikrobiomet ændres med alderen. Specifikke bakterier, hvis overflod også ændrer sig med alderen, er forbundet med alvorli
Mundskyl påvirker effekten af træning
Forskere har længe vidst, at blodtrykket falder efter træning, men mekanismen er ikke blevet fuldstændigt belyst. En ny undersøgelse viser, at bakterier i munden, der producerer nitrit, er nøglen til
Matematisk model afslører risikoen for SARS-CoV-2-infektion efter fækal mikrobiotatransplantation
I deres nye papir tilgængeligt på bioRxiv* fortryksserver, Amerikanske forskere fra OpenBiome nonprofit-organisationen brugte en matematisk model til at simulere nytten af forskellige teststrategi