Главный вопрос связанный с COVID-19, заключается в том, почему у одних людей болезнь не вызывает явных симптомов, а у других приводит к быстрой полиорганной недостаточности и смерти.
Чтобы решить эту задачу, исследователи из Массачусетской больницы общего профиля в сотрудничестве с исследователями из Женской больницы Бригама и Университета Кипра создали математическую модель, которая включает информацию об известных инфекционных механизмах вируса SARS-CoV-2 и потенциальных механизмах действия различных методов лечения, которые уже были протестированы на пациентах с COVID-19.[1]
Эта модель показала, что противовирусные и противовоспалительные препараты, которые используются для лечения COVID-19, могут иметь ограниченную эффективность в зависимости от стадии прогрессирования заболевания.
Ученые обнаружили, что у всех пациентов вирусная нагрузка (уровень частиц SARS-CoV-2 в кровотоке) увеличивается во время ранней инфекции легких, но затем, начиная с 5-го дня, идет в разных направлениях в зависимости от уровней адаптивного иммунитета. Адаптивный иммунитет или Т-клеточный ответ способен гибко реагировать на немедленные угрозы. Т-клетки являются первыми ответчиками иммунной системы, которые эффективно координируют другие аспекты иммунитета.
У пациентов моложе 35 лет со здоровой иммунной системой происходит устойчивое рекрутирование Т-клеток, сопровождающееся снижением вирусной нагрузки и воспаления, а также снижением неспецифических иммунных клеток (так называемый «врожденный» иммунитет). Все эти процессы приводят к уменьшению риска образования тромбов и восстановлению уровня кислорода в тканях легких, поэтому такие пациенты имеют тенденцию к выздоровлению.
В то же время люди с более высоким уровнем воспаления, например, с диабетом, ожирением или высоким кровяным давлением, а также те, чья иммунная система склонна к более активным врожденным иммунным ответам, но менее эффективным адаптивным иммунным ответам, как правило, имеют более тяжелое течение болезни.
Исследователи также попытались ответить на вопрос, почему у мужчин, как правило, более тяжелый COVID-19 по сравнению с женщинами, и обнаружили, что, хотя адаптивный иммунный ответ у женщин не такой сильный, как у мужчин, у женщин более низкий уровень белка под названием TMPRSS2, который позволяет SARS-CoV-2 проникать в нормальные клетки и инфицировать их.
Основываясь на этих выводах, ученые выяснили, что оптимальное лечение для пожилых пациентов, у которых, вероятно, уже есть воспаление и ослабленные иммунные ответы, должно включать гепарин, предотвращающий образование тромбов, и / или использование иммунных препаратов, например, ингибиторов контрольных точек иммунного ответа, на ранних стадиях заболевания, и противовоспалительного препарата дексаметазона на более поздних стадиях.
У пациентов с ранее существовавшими состояниями, такими как ожирение, диабет, гипертония, или нарушениями иммунной системы, лечение может также включать препараты, нацеленные на вещества, способствующие воспалению (цитокины), а также лекарственные средства, которые могут подавлять ренин-ангиотензиновую систему (основной механизм контроля кровяного давления в организме), тем самым предотвращая активацию аномально высокого кровяного давления и спазма сосудов, которые могут возникнуть в ответ на вирусные инфекции.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Chrysovalantis Voutouri, Mohammad Reza Nikmaneshi, C. Corey Hardin, Ankit B. Patel, Ashish Verma, Melin J. Khandekar, Sayon Dutta, Triantafyllos Stylianopoulos, Lance L. Munn, Rakesh K. Jain. In silico dynamics of COVID-19 phenotypes for optimizing clinical management. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021; 118 (3): e2021642118 DOI: 10.1073/pnas.2021642118
