Новое исследование USC предполагает, что временное подавление иммунной системы организма на ранних стадиях COVID-19 может помочь пациенту избежать серьезных симптомов.
Это потому, что исследование, только что опубликованное в Интернете в Журнале медицинской вирусологии, показывает, что взаимодействие между двумя основными линиями защиты организма может вызывать у некоторых пациентов перегрузку иммунной системы.
Первая линия защиты организма, врожденный иммунный ответ, начинается сразу после заражения, как пехота, преследующая иностранного захватчика, убивая вирус и все поврежденные им клетки. Вторая линия защиты, адаптивный иммунный ответ, срабатывает через несколько дней, если остается какой-либо вирус, используя то, что он узнал о вирусе, для мобилизации различных специальных сил, таких как Т-клетки и В-клетки.
С помощью "модель, ограниченная целевыми ячейками," Общая математическая модель, разработанная для понимания динамики вирусных инфекций, исследователи изучили, как два иммунных ответа работают у пациентов с COVID-19 по сравнению с пациентами, которые болеют гриппом.
Грипп – это быстро распространяющаяся инфекция, которая поражает определенные клетки-мишени на поверхности верхних дыхательных путей и убивает почти все клетки-мишени в течение двух-трех дней. Смерть этих клеток лишает вирус большего количества мишеней для заражения и позволяет врожденному иммунному ответу очистить организм почти от всего вируса до того, как в игру вступит адаптивная система.
Адаптивный иммунный ответ срабатывает слишком рано
Но COVID-19, поражающий поверхностные клетки дыхательной системы, включая легкие, инкубируется в среднем шесть дней, а болезнь прогрессирует гораздо медленнее. Математическое моделирование предполагает, что адаптивный иммунный ответ может сработать до того, как клетки-мишени истощатся, замедляя инфекцию и препятствуя способности врожденного иммунного ответа быстро убивать большую часть вируса.
"Опасность заключается в том, что по мере того, как инфекция продолжается, она мобилизует весь адаптивный иммунный ответ с его множественными слоями," – сказал Веймин Юань, доцент кафедры молекулярной микробиологии и иммунологии Медицинской школы им. Кека при Университете Южной Калифорнии и соавтор исследования. "Эта более длительная вирусная активность может привести к чрезмерной реакции иммунной системы, называемой цитокиновым штормом, который убивает здоровые клетки, вызывая повреждение тканей."
Взаимодействие врожденного и адаптивного иммунных ответов также может объяснить, почему некоторые пациенты с COVID-19 испытывают две волны болезни, которые, кажется, выздоравливают, прежде чем в конечном итоге становится намного хуже.
"У некоторых пациентов с COVID-19 заболевание может возобновиться после очевидного ослабления симптомов," сказал Шон Ду, дополнительный исследователь и ведущий автор исследования. "Возможно, что комбинированный эффект адаптивного и врожденного иммунных ответов может временно снизить вирус до низкого уровня. Однако, если вирус не полностью уничтожен и клетки-мишени регенерируют, вирус может снова закрепиться и достичь другого пика."
Противоинтуитивное лечение
Самый провокационный результат исследования – это метод лечения, который он предлагает для предотвращения этого взаимодействия между двумя иммунными реакциями.
"Основываясь на результатах математического моделирования, мы предложили противоречащую интуиции идею о том, что короткий курс правильного иммунодепрессанта, применяемый на ранней стадии заболевания, может улучшить исход болезни пациента," сказал Ду. "С правильным подавляющим агентом мы сможем отсрочить адаптивный иммунный ответ и предотвратить его влияние на врожденный иммунный ответ, что позволит быстрее устранить вирус и инфицированные клетки."
Небольшие исследования, проведенные за пределами Китая, в том числе недавнее исследование пациентов с COVID-19 и одного из пациентов с SARS в 2003 году, показывают, что пациенты, получавшие иммунодепрессанты, такие как кортикостероиды, имели лучшие результаты, чем те, кто этого не делал.
Исследователи заявили, что следующим возможным шагом может стать ежедневное измерение вирусной нагрузки и других биомаркеров у пациентов с COVID-19, чтобы проверить, подтверждают ли данные математическое моделирование. Также потребуются дополнительные доклинические исследования, включая эксперименты на животных моделях, чтобы доказать эффективность раннего иммуносупрессивного лечения.