De fleste som er smittet med SARS-CoV-2, kan komme seg etter sykdommen hjemme-selv om de kan oppleve svært stressende sykdomsprogresjon. Noen har ingen symptomer i det hele tatt. Men omtrent ti prosent av de berørte blir så alvorlig syke at de må behandles på et sykehus.
Antagelsen om at et svakt immunsystem står bak en alvorlig progresjon er kortsiktig. Spesielt med kritiske fremskritt, immunsystemet fungerer under intens press, men klarer ikke å kontrollere viruset.
En forskningsgruppe i Berlin har nå observert hvordan SARS-CoV-2 bruker en immunsystemforsvarsmekanisme for i økende grad å kapre kroppens slimhinneceller og formere seg der. Studien deres har nettopp dukket opp i tidsskriftet EMBO Molecular Medicine.
"Dette kan gi oss en del av forklaringen på hvorfor immunsystemet har problemer med å regulere eller til og med beseire infeksjonen hos noen mennesker, "sier Dr. Julian Heuberger, en forsker ved avdeling for hepatologi og gastroenterologi i Charité - Universitätsmedizin Berlins medisinske avdeling.
Han er første forfatter av studien og medlem av en Emmy Noether Research Group ledet av PD Dr. Michael Sigal ved Charité og Berlin Institute for Medical Systems Biology (BIMSB), del av Max Delbrück Center for Molecular Medicine i Helmholtz Association (MDC).
For studien, forskergruppen samarbeidet med forskere fra Max Planck Institute for Infection Biology (MPIIB), Freie Universität Berlin, og Hong Kong University.
Faktisk, menneskekroppen har en veldig effektiv forsvarsmekanisme mot inntrengere, basert på interaksjonen mellom forskjellige immunceller. T -celler spiller en viktig rolle i dette:Når de støter på virus i organismen, de ødelegger de berørte cellene.
De utskiller også signalmolekylet interferon-gamma (IFN-γ). På den ene siden, IFN-γ bekjemper smittestoffer. På den andre siden, den kaller andre immunceller til åstedet.
Heuberger og hans kolleger har nå vist hvordan SARS-CoV-2 kan gjøre denne beskyttelsesmekanismen formidlet av IFN-γ til sin motsetning. For i tillegg til immunceller, kroppens slimhinneceller reagerer også på IFN-γ ved å danne flere ACE2-reseptorer.
SARS-CoV-2 trenger disse ACE2-reseptorene som en inngangsport til cellene. Infiserte celler, i sin tur, lage mer ACE2. På denne måten, både IFN-γ-responsen til epitelceller og selve viruset intensiverer SARS-CoV-2-infeksjonen.
Pasienter infisert med SARS-CoV-2 viser noen ganger gastrointestinale symptomer. For å observere immunkaskaden i tarmcellene, Heuberger dyrket organoider av den menneskelige tykktarmen. En organoid er en slags mini-orgel i en petriskål, knapt på størrelse med et nålehode.
Tykktarmsorganoidene er basert på celler som kommer fra tarmbiopsier. De vokser i tredimensjonalt arrangerte enheter og replikerer fysiologien til slimhinneceller i den menneskelige tarmkanalen.
Disse tykktarmsorganoider er et veldig nyttig verktøy. Vi kan bruke dem til å utforske det komplekse samspillet mellom forskjellige signalveier som styrer celledifferensiering fra stamceller til spesialiserte epitelceller. "
Dr. Julian Heuberger, Forsker, Avdeling for hepatologi og gastroenterologi, Charité - Universitätsmedizin Berlin
Forskerne behandlet først de dyrkede tarmcellene med IFN-γ for å simulere kroppens immunrespons. Deretter infiserte de organoidene med SARS-CoV-2. Ved å bruke genuttryksanalyse og et laserskanningsmikroskop - et spesielt optisk mikroskop som skanner en prøve punkt for punkt - kunne de måle økt ACE2 -uttrykk i organoidene. I tillegg, kvantitativ polymerasekjedereaksjon (PCR) påviste økt virusproduksjon.
Med andre ord, mer IFN-γ betyr mer ACE2. Mer ACE2 betyr at flere virus kan komme inn i cellene. Jo flere virus som kommer inn i cellene, jo flere virus som produseres. Og dermed, immunresponsen og overflatecellens respons på infeksjon baner vei for SARS-CoV-2.
"Vi antar at en sterk immunrespons kan øke mottakeligheten av slimhinneceller for SARS-CoV-2, "sier lederen for studien, Dr. Michael Sigal. Han leder Gastrointestinal Barrier, Regeneration and Carcinogenesis Lab ved Charité og MDC og er gastroenterolog ved Charité.
"Hvis IFN-γ-konsentrasjonen er høyere fra begynnelsen av eller infeksjonen utløser en veldig overdreven produksjon av IFN-y, virusene har sannsynligvis lettere for å komme inn i cellene. "Imidlertid, forholdene der dette faktisk skjer må fortsatt undersøkes i kliniske studier.
Resultatene av studien bærer ideen om en behandlingsmetode for alvorlige COVID-19-kurs, Heuberger føler:"En mulig strategi kan være å balansere IFN-γ-responsen med medisiner." Derimot, dette vil først kreve en veldig detaljert analyse av mekanismene som ligger til grunn for IFN-γ-responsen.
Tarmbakterier knyttet til sterkere muskler hos eldre mennesker
Probiotika kan tilby terapeutiske fordeler for biopolare pasienter
Matematisk modell avslører risikoen for SARS-CoV-2-infeksjon etter fekal mikrobiotatransplantasjon
Nyoppdagede store fag utvisker grensen mellom liv og skade
Oral sex kan utløse bakteriell vaginose
Tannkjøttsykdom og risiko for spiserør og magekreft
Proteinbud fra menneskelig mikrobiom kaster lys over menneskers helse
Menneskekroppen har blitt studert i århundrer, men det er fortsatt mysterier som ennå ikke skal utspille seg. For eksempel, det ble oppdaget at det er billioner av bakterier som lever inne i kroppen,
Middelhavsdiett fremmer sunn aldring med et sunnere tarmmikrobiom
En ny studie publisert online i tidsskriftet Mage i februar 2020 rapporterer de slående helsefremmende effektene av å bytte til et middelhavsdiett i bare ett år. Resultatene skyldtes en økning i hel
Ny superaktiverende makrofagreseptor kan forklare hyperinflammasjon ved alvorlig COVID-19
Immunitet er en merkelig ting. Selv om det er avgjørende for å beskytte kroppen mot invaderende patogener og fremmede antigener, det kan også snu mot kroppen og utløse destruktive immunologiske proses