Η ασθένεια που προκαλεί ο κορωνοϊός -coronavirus disease 2019 (COVID -19) όπως αποκαλείται – έχει εξαπλωθεί σε όλο τον κόσμο με τον αριθμό των κρουσμάτων να αυξάνονται διαρκώς.
O ιός που προκαλεί την COVID -19 λέγεται SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2) ή σοβαρό οξύ αναπνευστικό σύνδρομο κορονοϊός 2.
Η κλινική εικόνα είναι ευρεία, με κάποια άτομα να είναι ασυμπτωματικά και κάποια άλλα να εκδηλώνουν συμπτώματα όπως πυρετός, ξηρός βήχας, μυαλγία, διάρροια, και σε σοβαρές περιπτώσεις πνευμονία που δύναται να χρήζει εισαγωγή στο νοσοκομείο και αναπνευστική υποστήριξη.
Ένα ερώτημα που έρχεται στο μυαλό μας είναι γιατί το ανοσοποιητικό μας σύστημα αδυνατεί να αντιμετωπίσει τον κορονοϊό.
Αξίζει να σημειώσουμε ότι το αναπνευστικό μας σύστημα έχει εξελιχθεί ώστε να μπορεί να αντιμετωπίζει παθογόνους μικροοργανισμούς με επιτυχία.
Άτομα που ανήκουν σε ομάδες υψηλού κινδύνου (ηλικιωμένοι, άτομα που πάσχουν από διαβήτη ή καρδιοπάθειες καθώς και ανοσοκατεσταλμένα άτομα) είναι πιθανό να εμφανίσουν βαριά συμπτώματα όπως πνευμονία και αδυναμία αναπνοής και να χρειαστούν άμεση εισαγωγή σε εντατική μονάδα.
Όμως και υγιή άτομα που πιθανόν να φέρουν πολυμορφισμούς στα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας, τα οποία μπορούμε να τα φανταστούμε σαν κλειδαριές του ανοσοποιητικού μας συστήματος που αναγνωρίζουν το κλειδι/ιό, μπορεί επίσης να εμφανίσουν επιπλοκές. Έτσι αν δεν έχουμε την κατάλληλη κλειδαριά το ανοσοποιητικό μας δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί και να πολεμήσει τον εχθρό- ιό.
Επομένως είναι άκρως σημαντικό να κατανοήσουμε γιατί το ανοσοποιητικό μας σύστημα αδυνατεί να καταπολεμήσει τον ιό ώστε να μπορούμε να σχεδιάσουμε φάρμακα και κατάλληλες αντιικές θεραπείες.
Αναφορές απο την Κίνα που πρώτη είχε κρούσματα και έχει ξεπεράσει πλέον την καμπύλη της μέγιστης μεταδοτικότητας του ιού αναφέρουν ότι ένα ποσοστό 20% απο τα άτομα που διαγνώστηκαν θετικοί στον κορονοϊό ανέπτυξαν σοβαρά συμπτώματα.
Ο αριθμός των κυττάρων του ανοσοποιητικού μας, που ανήκουν στην σκληροπυρηνική μονάδα αν θέλαμε να τα παρομοιάσουμε με τις στρατιωτικές μονάδες κατά τη διάρκεια ενός πολέμου και περιλαμβάνουν τα Τ λεμφοκύτταρα και τα κύτταρα φυσικούς φονιάδες (Natural Killer cells ή NK cells), μειώνεται δραματικά στην περιφερειακή κυκλοφορία.
Αυτή η κατάσταση με τον μειωμένο αριθμό λεμφοκυττάρων είναι γνωστή ώς λεμφοκυτταροπενία και αποτελεί ένα απο τα διαγνωστικά κριτήρια του κορονοϊού.
Η μείωση είναι πιο έντονη σε σοβαρές περιπτώσεις και σε μερικούς ασθενείς τα κύτταρα φυσικοί φονιάδες είχαν σχεδόν εξαφανιστεί.
Τι σημαίνει πρακτικά η μείωση των λεμφοκυττάρων;
Τα Τ λεμφοκύτταρα και τα κύτταρα φυσικοί φονιάδες έχουν ένα σημαντικό ρόλο στην αντιμετώπιση των μολύνσεων εκκρίνοντας ουσίες που λέγονται κυτταροκίνες ή κυτοκίνες που συμβάλλουν στην προσέλκυση και άλλων κυττάρων του ανοσοποιητικού συστήματος στην περιοχή της μόλυνσης, δηλαδή οι κυτοκίνες θα μπορούσαμε να πούμε απλά ότι δίνουν σήμα και δείχνουν το δρόμο στους στρατιώτες του ανοσοποιητικού μας συστήματος και παράλληλα τους εμψυχώνουν.
Εκτός από τις κυτοκίνες, τα Τ λεμφοκύτταρα και τα κύτταρα φυσικοί φονιάδες παράγουν και άλλες ουσίες με ρόλο βόμβας που απευθείας σκοτώνουν τα μολυσμένα κύτταρα. Επομένως το γεγονός ότι τα Τ λεμφοκύτταρα και τα κύτταρα φυσικοί φονιάδες είναι μειωμένα σημαίνει ότι ο κορονοϊός έξυπνα έχει διεισδύσει μέσα στο ανοσοποιητικό μας σύστημα και αρχίζει να διαλύει τις γραμμές άμυνάς μας.
Επίσης, τα ρυθμιστικά Τ λεμφοκύτταρα (regulatory T cells) είναι μειωμένα. Τα κύτταρα αυτά όπως δηλώνει και το όνομα τους έχουν ρόλο στο να ρυθμίζουν την ανοσολογική απόκριση μετά τη συνάντηση με κάποιο παθογόνο και έτσι να διασφαλίζουν την τάξη και την ισορροπία. Η μείωση του αριθμού των ρυθμιστικών κυττάρων σημαίνει αταξία στους στρατιώτες του ανοσοποιητικού μας συστήματος και ανεξέλεγκτη φλεγμονή.
Δευτερογενή λεμφικά όργανα όπως η σπλήνα και οι λεμφαδένες δείχνουν σημάδια ατροφίας και νέκρωσης, που υποδηλώνουν ότι το ανοσοποιητικό μας σύστημα είναι σε δυσμενή θέση.
Τα δευτερογενή λεμφικά όργανα έχουν ρόλο στον ανεφοδιασμό και στην εκπαίδευση των κυττάρων της επίκτητης ανοσίας στα οποία ανήκουν τα Τ λεμφοκύτταρα για τα οποία μιλήσαμε προηγουμένως και τα Β λεμφοκύτταρα που παράγουν αντισώματα. Επίσης και οι αριθμοί των λεμφοκυττάρων στα δευτερογενή λεμφικά όργανα είναι μειωμένοι δραματικά.
Παρά το μειωμένο αριθμό λεμφοκυττάρων, στους ασθενείς σε κρίσιμη κατάσταση από τον κορονοϊό παρατηρείται ανεξέλεγκτη φλεγμονή με αυξημένα επίπεδα της C-αντιδρώσας πρωτεΐνης (C-reactive protein (CRP)) και προ-φλεγμονωδών κυτοκινών όπως για παράδειγμα η ιντερλευκίνη -6 (IL-6), ιντερλευκίνη 1β (IL-1β), ιντερλευκίνη 8 (IL-8) και TNFα (tumor necrosis factor alpha). Αυτή η ανεξέλεγκτη απελευθέρωση προ-φλεγμονωδών κυτοκινών μπορεί να παρομοιαστεί με μια καταιγίδα κυτοκινών που έχει τη δυνατότητα να προκαλέσει βλάβες στον πνεύμονα, και αν επεκταθεί στο υπόλοιπο σώμα μέσω της κυκλοφορίας του αίματος μπορεί να οδηγήσει σε συστηματική φλεγμονή και εκτεταμένη βλάβη σε διάφορα όργανα όπως η καρδιά και τα νεφρά, σε σχηματισμό θρόμβων και εν τέλει σε θάνατο.
Ποιά είναι λοιπόν η πηγή προέλευσης αυτών των προ-φλεγμονωδών κυτοκινών αφού ο αριθμός των λεμφοκυττάρων είναι μειωμένος όπως προαναφέρθηκε;
Τα λεμφοκύτταρα μπορεί να είναι λίγα αλλά είναι υπερβολικά ενεργοποιημένα και αυτή η κατάσταση της λειτουργίας τους στο μέγιστο οδηγεί στην “εξασθένηση ” (exhaustion).
Η “εξασθένηση” αυτή σταματά όταν οι ασθενείς επανέλθουν από τον κορονοϊό. Επίσης μελέτες έχουν δείξει ότι κύτταρα του ανοσοποιητικού μας συστήματος που ανήκουν στην έμφυτη ανοσία όπως μακροφάγα, ουδετερόφιλα και μονοκύτταρα εισρέουν κατά μεγάλους αριθμούς στην περιοχή της μόλυνσης στον πνεύμονα. Πιθανότατα τα κύτταρα αυτά να συμβάλλουν με τη σειρά τους στην καταιγίδα κυτοκινών.
Η έρευση τρόπων που να μπλοκάρουν την υπερβολική και ανεξέλεγκτη φλεγμονή που προκαλείται απο τον κορονοϊό είναι μείζονος σημασίας για την μείωση του αριθμού των θανάτων αλλά και για την αποτελεσματική αντιμετώπιση του κορονοϊού. Αντιιικές θεραπείες είναι σε δοκιμαστικό στάδιο και η επιστημονική κοινότητα προσπαθεί να σχεδιάσει φάρμακα που να μπλοκάρουν τον πολλαπλασιασμό και τη διασπορά του ιού.
Παράλληλα και η έρευση αποτελεσματικών αντιφλεγμονωδών φαρμάκων είναι εξίσου σημαντική. Φάρμακα όπως γλυκοκορτικοειδή, ανταγωνιστές που μπλοκάρουν τις φλεγμονώδεις κυτοκίνες και τα μονοπάτια δράσης τους καθώς και η χλωροκίνη/ υδροξυχλωροκίνη έχουν εφαρμοστεί πειραματικά σε ασθενείς
Είναι βέβαιο ότι η κατανόηση του μηχανισμού δράσης του ιού και της ανοσολογικής απόκρισης θα οδηγήσει σε ανακάλυψη αντιιικών και αντιφλεγμονωδών θεραπειών για την αποτελεσματική αντιμετώπιση του καθώς και εμβολίων για την πρόληψή του. Ερευνητικά εργαστήρια σε όλο τον κόσμο ήδη έχουν βρεί εμβόλια μεταξύ αυτών και το Imperial College London τα οποία αναμένεται να περάσουν τις απαραίτητες δοκιμές στο άμεσο χρονικό διάστημα πριν τη διάθεση τους στην αγορά.
Επιλεγμένη βιβλιογραφία
Kirchdoerfer, R.N., and Ward, A.B. (2019). Structure of the SARS-CoV nsp12 polymerase bound to nsp7 and nsp8 co-factors. Nat Commun 10, 2342.
Li, X., Geng, M., Peng, Y., Meng, L., and Lu, S. (2020). Molecular immune pathogenesis and diagnosis of COVID-19. J Pharm Anal.
Liu, J., Zheng, X., Tong, Q., Li, W., Wang, B., Sutter, K., Trilling, M., Lu, M., Dittmer, U., and Yang, D. (2020). Overlapping and discrete aspects of the pathology and pathogenesis of the emerging human pathogenic coronaviruses SARS‐CoV, MERS‐CoV, and 2019‐nCoV. Journal of Medical Virology 92, 491-494.
Pedersen, S.F., and Ho, Y.C. (2020). SARS-CoV-2: a storm is raging. J Clin Invest.
Xiong, Y., Liu, Y., Cao, L., Wang, D., Guo, M., Jiang, A., Guo, D., Hu, W., Yang, J., Tang, Z., et al. (2020). Transcriptomic characteristics of bronchoalveolar lavage fluid and peripheral blood mononuclear cells in COVID-19 patients. Emerg Microbes Infect 9, 761-770.
Zu, Z.Y., Jiang, M.D., Xu, P.P., Chen, W., Ni, Q.Q., Lu, G.M., and Zhang, L.J. (2020). Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): A Perspective from China. Radiology, 200490.
https://www.imperial.ac.uk/news/196313/in-pictures-imperial-developing-covid-19-vaccine/
