مطالعه عوامل تعیین کننده COVID-19 پایدار و شدید را نشان می دهد



از آنجایی که کووید-19 در سراسر جهان ویران می کند، یکی از ویژگی های عفونت بی توجه نمانده است. این بیماری ماهیت ناهمگن دارد و علائم و شدت بیماری طیف وسیعی را در بر می گیرد. جامعه پزشکی اکنون بر این باور است که این به تغییرات زیست‌شناسی میزبان انسان نسبت داده می‌شود و به خودی خود ارتباط چندانی با ویروس ندارد. دانشیار SUMI Tomonari از دانشگاه اوکایاما، موسسه تحقیقاتی علوم بین رشته ای (RIIS) و دانشیار کوجی هارادا از دانشگاه فناوری تویوهاشی، مرکز آموزش مبتنی بر فناوری اطلاعات (CITE) تا حدودی بر این معما روشن می شوند. این دو به تازگی یافته های خود را در مورد عدم تعادل در سیستم ایمنی میزبان گزارش کرده اند که اشکال پایدار یا شدید بیماری را در برخی بیماران تسهیل می کند.

محققان مطالعه خود را با شبیه سازی کامپیوتری با مدل هایی بر اساس سیستم ایمنی میزبان و پاسخ طبیعی آن به قرار گرفتن در معرض SARS-CoV-2 آغاز کردند. معادلات ریاضی برای پویایی سلول‌های آلوده به SARS-CoV-2 برای پیش‌بینی رفتار آنها وصل شد. در حال حاضر، سیستم ایمنی دارای سلول های پیام رسان است که به عنوان سلول های دندریتیک (DCs) شناخته می شوند. این سلول ها اطلاعات (به شکل آنتی ژن) در مورد مهاجمان را به جنگجویان یا سلول های T سیستم ایمنی گزارش می دهند. این مدل نشان داد که در شروع عفونت، DCها از بافت‌های آلوده فعال شدند و سپس آنتی‌بادی‌هایی برای خنثی کردن SARS-CoV-2 به تدریج شروع به ساخت کردند.

برای بررسی طولانی مدت COVID-19، رفتار DCها 7 ماه پس از آلودگی توسط شبیه سازی رایانه ای ارزیابی شد. شبیه‌سازی مدل پایه نشان داد که DCها در طول اوج عفونت به شدت کاهش یافته و به آرامی دوباره ایجاد می‌شوند. با این حال، آنها تمایل داشتند کمتر از سطح قبل از عفونت باقی بمانند. این مشاهدات مشابه مشاهداتی بود که در نمونه‌های بیماران بالینی مشاهده شد. به نظر می رسید که سطوح پایین DC با عفونت طولانی مدت سرسخت مرتبط است.

مرحله بعدی این بود که بفهمیم آیا عملکرد DC به شدت بیماری کمک می کند یا خیر. مشخص شد که کمبود عملکرد گزارش‌دهی آنتی‌ژن DCها و کاهش سطوح مواد شیمیایی معروف به اینترفرون‌های آزاد شده توسط آنها با علائم شدید مرتبط است. کاهش در هر دو این عملکرد منجر به مقادیر بالاتر ویروس در خون (بار ویروسی) شد. علاوه بر این، محققان همچنین دو عامل را یافتند که بر توانایی ویروس برای تکثیر در میزبان تأثیر می‌گذارد، یعنی DCهای گزارش‌دهنده آنتی‌ژن و وجود آنتی‌بادی‌ها علیه ویروس. ناهنجاری‌ها در این عملکردها می‌توانند پاکسازی ویروس را مختل کنند، و آن را قادر می‌سازند بیش از حد انتظار در بدن بماند، در حالی که توانایی بالای این عملکردهای ایمنی، تکثیر ویروس را سرکوب می‌کند و باعث پاکسازی سریع ویروس می‌شود.

مؤلفه‌های سیگنال‌دهی ایمنی که مستقیماً بر پیامد عفونت COVID-19 تأثیر می‌گذارند در این مطالعه آشکار شدند. این دو نتیجه می‌گیرند: «مدل ریاضی ما کاهش مداوم DC را پیش‌بینی کرد و نشان داد که برخی از بیماران با علائم شدید و حتی خفیف نمی‌توانند به طور مؤثر ویروس را از بین ببرند و به طور بالقوه می‌توانند به کووید طولانی مبتلا شوند». درک بهتر این پاسخ‌های ایمنی می‌تواند به شکل‌دهی پیش‌آگهی و مداخلات درمانی علیه COVID-19 کمک کند.

زمینه

سلول های دندریتیک و سیستم ایمنی: سلول های دندریتیک (DCs) بخشی از سیستم ایمنی ذاتی بدن هستند و در مناطقی وجود دارند که در تماس نزدیک با عوامل بیماری زا مانند پوست، دستگاه تنفسی و دستگاه گوارش هستند. هنگامی که این بافت ها آلوده می شوند، DCها اطلاعات مربوط به پاتوژن را جمع آوری می کنند و آن را نمایش می دهند. DCها اکنون فعال شده و به سلول های ارائه دهنده آنتی ژن (APC) تبدیل می شوند. سپس APCها برای گزارش این اطلاعات به غدد لنفاوی جایی که سلول های T در آن قرار دارند مهاجرت می کنند. سلول های T سپس به پاتوژن های مهاجم مهاجرت کرده و آن ها را از بین می برند. DCها همچنین با آزاد کردن اینترفرون‌ها در التهاب، مکانیسم محافظتی بدن، نقش دارند. اینترفرون ها پیام رسان های شیمیایی هستند که به سلول های مجاور در مورد عفونت ویروسی هشدار می دهند.

مشخص است که اگرچه تعداد DCها با افزایش سن تغییر نمی کند، عملکرد آنها مختل می شود. از آنجایی که بیماران مسن‌تر تمایل بیشتری به ابتلا به COVID-19 شدید دارند، الگوهای عملکرد DC در عفونت شدید با آزمایش‌های شبیه‌سازی رایانه‌ای مورد بررسی قرار گرفت.

منبع:

مرجع مجله:

سومی، تی و هارادا، ک.، (2022) پاسخ ایمنی به SARS-CoV-2 در بیماری شدید و طولانی مدت COVID-19. آی ساینس. doi.org/10.1016/j.isci.2022.104723.



منبع