Ngăn chặn hệ thống miễn dịch chết người Cơn bão Cytokine là một điều tối quan trọng để điều trị COVID-19

Ngăn chặn hệ thống miễn dịch chết người Cơn bão Cytokine là một điều tối quan trọng để điều trị COVID-19 Các tế bào miễn dịch giải phóng các protein gọi là cytokine cảnh báo phần còn lại của hệ thống miễn dịch có virus. www.scientificanimations.com, CC BY-SA

Kẻ giết người không phải là virus mà là phản ứng miễn dịch.

Đại dịch hiện nay là duy nhất không chỉ vì nó gây ra bởi một loại vi-rút mới khiến mọi người gặp nguy hiểm mà còn vì phạm vi phản ứng miễn dịch bẩm sinh rất đa dạng và không thể đoán trước. Trong một số nó là đủ mạnh để giết. Ở những người khác thì tương đối nhẹ.

Nghiên cứu của tôi liên quan đến khả năng miễn dịch bẩm sinh. Miễn dịch bẩm sinh là sự phòng vệ bẩm sinh của một người chống lại mầm bệnh hướng dẫn hệ thống miễn dịch thích nghi của cơ thể tạo ra kháng thể chống lại virus. Những phản ứng kháng thể sau đó có thể được sử dụng để phát triển các phương pháp tiêm chủng. Làm việc trong phòng thí nghiệm of Người đoạt giải Nobel Bruce Beutler, Tôi là đồng tác giả giấy điều đó giải thích làm thế nào các tế bào tạo nên hệ thống miễn dịch bẩm sinh của cơ thể nhận ra mầm bệnh và cách phản ứng quá mức đối với chúng nói chung có thể gây bất lợi cho vật chủ. Điều này đặc biệt đúng ở những bệnh nhân COVID-19 đang phản ứng quá mức với virus.

Cell death - một ván cờ của sự hy sinh

Tôi nghiên cứu phản ứng viêm và chết tế bào, đó là hai thành phần chính của phản ứng bẩm sinh. Các tế bào bạch cầu được gọi là đại thực bào sử dụng một bộ cảm biến để nhận ra mầm bệnh và tạo ra các protein gọi là cytokine, kích hoạt quá trình viêm và tuyển dụng các tế bào khác của hệ thống miễn dịch bẩm sinh để được giúp đỡ. Ngoài ra, đại thực bào hướng dẫn hệ thống miễn dịch thích nghi tìm hiểu về mầm bệnh và cuối cùng tạo ra kháng thể.

Để tồn tại trong vật chủ, mầm bệnh thành công làm im lặng phản ứng viêm. Họ làm điều này bằng cách ngăn chặn khả năng của đại thực bào giải phóng các cytokine và cảnh báo phần còn lại của hệ thống miễn dịch. Để chống lại sự im lặng của virus, các tế bào bị nhiễm bệnh tự tử hoặc chết tế bào. Mặc dù gây bất lợi ở cấp độ tế bào, chết tế bào có lợi ở cấp độ của sinh vật vì nó ngăn chặn sự tăng sinh của mầm bệnh.

Ví dụ, mầm bệnh gây ra bệnh dịch hạch, giết chết một nửa dân số loài người ở Châu Âu giữa 1347 và 1351, đã có thể vô hiệu hóa, hoặc im lặng, các tế bào bạch cầu của mọi người và sinh sôi nảy nở trong chúng, cuối cùng gây ra cái chết của cá nhân. Tuy nhiên, ở loài gặm nhấm, nhiễm trùng diễn ra khác nhau. Chỉ các đại thực bào bị nhiễm bệnh của loài gặm nhấm đã chết, do đó hạn chế sự sinh sôi của mầm bệnh trong cơ thể của loài gặm nhấm cho phép chúng sống sót.

Phản ứng thầm lặng của người Hồi giáo đối với bệnh dịch hạch khác biệt đáng kể so với phản ứng dữ dội với SARS-CoV-2, loại virus gây ra COVID-19. Điều này cho thấy việc giữ cân bằng đáp ứng bẩm sinh là rất quan trọng cho sự sống sót của bệnh nhân COVID-19.

Ngăn chặn hệ thống miễn dịch chết người Cơn bão Cytokine là một điều tối quan trọng để điều trị COVID-19 Khắc cổ điển của một chiếc xe đẩy chết thu thập thi thể của các nạn nhân bệnh dịch hạch trong Đại dịch hạch cuối cùng ở Luân Đôn, kéo dài từ 1665 đến 1666. hình ảnh duncan1890 / Getty

Đường dẫn đến cơn bão cytokine

Đây là cách phản ứng thái quá từ hệ thống miễn dịch có thể gây nguy hiểm cho một người chống lại nhiễm trùng.

Một số protein kích hoạt quá trình viêm, được đặt tên là chemokine, cảnh báo các tế bào miễn dịch khác - như bạch cầu trung tính, là loài ăn vi khuẩn chuyên nghiệp - triệu tập tại vị trí nhiễm trùng nơi chúng có thể đến trước và tiêu hóa mầm bệnh.

Các cytokine khác - chẳng hạn như interleukin 1b, interleukin 6 và yếu tố hoại tử khối u - hướng dẫn bạch cầu trung tính từ mạch máu đến mô bị nhiễm bệnh. Những cytokine này có thể làm tăng nhịp tim, tăng nhiệt độ cơ thể, kích hoạt các cục máu đông bẫy mầm bệnh và kích thích tế bào thần kinh trong não để điều chỉnh nhiệt độ cơ thể, sốt, giảm cân và các phản ứng sinh lý khác đã tiến hóa để tiêu diệt virus.

Khi việc sản xuất các cytokine này không được kiểm soát, các nhà miễn dịch học mô tả tình huống này là một cơn bão cytokine. Trong một cơn bão cytokine, các mạch máu mở rộng hơn nữa (co mạch), dẫn đến huyết áp thấp và chấn thương mạch máu lan rộng. Cơn bão kích hoạt một lũ tế bào bạch cầu xâm nhập vào phổi, từ đó triệu tập thêm các tế bào miễn dịch nhắm mục tiêu và tiêu diệt các tế bào bị nhiễm virus. Kết quả của trận chiến này là một hầm chứa chất lỏng và tế bào chết, và sự thất bại nội tạng sau đó.

Cơn bão cytokine là một trung tâm của bệnh lý COVID-19 với những hậu quả tàn khốc cho vật chủ.

Khi các tế bào không chấm dứt phản ứng viêm, việc sản xuất các cytokine làm cho đại thực bào tăng động. Các đại thực bào tăng cường phá hủy các tế bào gốc trong tủy xương, dẫn đến thiếu máu. Tăng interleukin 1b dẫn đến sốt và suy nội tạng. Yếu tố hoại tử khối u quá mức gây ra cái chết lớn của các tế bào lót các mạch máu, bị đóng cục. Tại một số điểm, cơn bão trở nên không thể ngăn chặn và không thể đảo ngược.

Thuốc phá vỡ cơn bão cytokine

Một chiến lược đằng sau các phương pháp điều trị COVID, một phần, dựa trên một phần là phá vỡ vòng luẩn quẩn của cơn bão cytokine. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các kháng thể để chặn các chất trung gian chính của cơn bão, như IL6, hoặc thụ thể của nó, hiện diện trên tất cả các tế bào của cơ thể.

Ức chế yếu tố hoại tử khối u có thể đạt được bằng các loại thuốc kháng thể được FDA phê chuẩn như Remicade hoặc Humira hoặc với một thụ thể hòa tan như Enbrel (ban đầu được phát triển bởi Bruce Beutler) liên kết với yếu tố hoại tử khối u và ngăn ngừa nó gây ra viêm. Các thị trường toàn cầu cho các chất ức chế yếu tố hoại tử khối u là 22 tỷ USD.

Các loại thuốc ngăn chặn các cytokine khác nhau hiện đang được thử nghiệm lâm sàng để kiểm tra xem chúng có hiệu quả trong việc ngăn chặn vòng xoáy chết người trong COVID-19 hay không.

Giới thiệu về Tác giả

Alexander (Sasha) Poltorak, Giáo sư Miễn dịch học, Đại học Tufts

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

sách_health

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}