Цитокиновый шторм при COVID-19 развивается по уникальному пути

Ученые провели метаанализ литературных данных и определили, что SARS-CoV-2 воздействует на интерфероновый сигналинг организма хозяина сильнее, чем другие респираторные вирусы. Составленная карта цитокиновых ответов на вирусы гриппа А и бета-коронавирусы может помочь в подборе оптимальной терапии при цитокиновом шторме.

Credit:
molekuul | 123rf.com

Ученые из Великобритании провели метаанализ литературных данных и выяснили, что заражение коронавирусом SARS-CoV-2 приводит к специфическому иммунному ответу и уникальному цитокиновому статусу организма. Они показали, что иммунная система по-разному реагирует на заражение SARS-CoV-2 и другими респираторными вирусами, такими как SARS-CoV, MERS-CoV, H5N1, H7N9.

Цитокины — это важные физиологические медиаторы белковой природы, играющие роль в поддержании гомеостаза. К ним относятся, в частности, интерлейкины и интерфероны. Главная функция цитокинов заключается в формировании адекватной иммунной реакции организма. Респираторные вирусы могут нарушать сеть иммунных взаимодействий и вызывать так называемый цитокиновый шторм.

Сигнальные пути интерферонов I типа (IFN I) ослабляют воспаление, не допуская повреждения тканей во время вирусной атаки. Известно, что при тяжелой инфекции SARS-CoV-2 ответ IFN I нарушается, что приводит к накоплению активированных макрофагов в легких и повреждению тканей. Неадекватная реакция иммунной системы на заражение считается основной причиной высокой смертности среди пациентов с тяжелой формой COVID-19.

Команда исследователей под руководством Мартона Олбея, аспиранта в Институте Эрлхэма, провела метаанализ опубликованных данных и создала карту цитокиновых ответов организма на различные респираторные вирусы. Был проведен массовый поиск литературы по 98 различным цитокинам в электронных базах данных PubMed, bioRxiv и medRxiv. Из 5 927 работ ученые выбрали 55, соответствующих следующим критериям: в тексте говорилось об увеличении уровней цитокинов или об отсутствии их изменений; число пациентов, охваченных исследованием, было не менее 10. Ученые анализировали паттерны изменений в поведении иммунной системы пациентов, инфицированных вирусом гриппа А двух подтипов (H5N1 и H7N9) и бета-коронавирусами (SARS-CoV-2, SARS-CoV и MERS-CoV), способными вызывать цитокиновый шторм.

Было показано, что цитокиновые ответы на вирусы гриппа А и бета-коронавирусы значительно различаются: грипп индуцирует повышение уровней всех цитокинов, тогда как при коронавирусной инфекции некоторые цитокины остаются на нормальном уровне. С помощью алгоритма кластеризации ученые объединили вирусы в три кластера по характеру цитокинового ответа. В одном объединились коронавирусы SARS-CoV и MERS-CoV, в другом — вирусы гриппа, а SARS-CoV-2 представлял особый, промежуточный кластер.

Инфекция SARS-CoV-2 была связана с нетипичным, более сильным нарушением сигналинга IFN I и сигнатур интерлейкинов IL-4, IL-12, IL-2 и IL-10. Это отличает данный вирус от других респираторных вирусов, делая его особенно опасным.

Составленная карта цитокиновых ответов поможет клиническим специалистам оценить, насколько эффективными при COVID-19 могут быть известные способы борьбы c цитокиновым штормом.

Источник

Olbei M., et al. // SARS-CoV-2 Causes a Different Cytokine Response Compared to Other Cytokine Storm-Causing Respiratory Viruses in Severely Ill Patients. // Frontiers in Immunology, published online: March 1, 2021; DOI: 10.3389/fimmu.2021.629193

Добавить в избранное

Вам будет интересно