Как известно симптомы COVID-19 сильно различаются по степени тяжести и могут варьироваться от легкого кашля до тяжелой респираторной недостаточности, тромбоза и органной недостаточности. Но до настоящего времени различия в иммунном ответе между симптоматическими и асимптотическими пациентами не исследовались подробно. Этот пробел решили заполнить исследователи из британских университетов в рамках инициативы Human Cell Atlas.[1]
В новом исследовании, чтобы понять, как разные иммунные клетки реагируют на инфекцию, группа исследователей проанализировала кровь 130 человек с COVID-19. Эти пациенты поступили из трех разных британских центров (Ньюкасл, Кембридж и Лондон) и варьировались от бессимптомных до критически тяжелых.
Они выявили различия в нескольких типах иммунных клеток, которые участвуют в реакции организма на COVID-19. У тех, у кого не было симптомов, команда обнаружила повышенный уровень В-клеток, вырабатывающих антитела, которые обнаруживаются, например, на слизистой носа. Эти антитела могут быть одной из наших первых линий защиты от COVID-19. Однако эти защитные В-клетки отсутствовали у людей с серьезными симптомами, что указывает на важность эффективного иммунного ответа, связанного с антителами, в носу и других слизистых путях.
Ученые выяснили, что в то время как пациенты с легкими или умеренными симптомами имели высокий уровень В-клеток и хелперных Т-клеток, которые помогают бороться с инфекцией, пациенты с серьезными симптомами потеряли многие из этих иммунных клеток, что позволяет предположить, что эта часть иммунной системы имела потерпел неудачу в борьбе с вирусом у людей с тяжелым заболеванием.
Напротив, у людей с более серьезными симптомами, ведущими к госпитализации, наблюдалось неконтролируемое увеличение моноцитов и Т-клеток-киллеров, высокий уровень которых может привести к воспалению легких. У людей с тяжелым заболеванием также был повышен уровень клеток, продуцирующих тромбоциты, которые способствуют свертыванию крови.
Хотя еще не понятно, как именно инфекция стимулирует эти иммунные ответы, исследование дает молекулярное объяснение того, почему одни люди действительно болеют, а другие борются с вирусом, даже не подозревая о нем. Также становится понятнее, почему COVID-19 связан с повышенным риском свертывания крови и воспаления в легких.
Это исследование также позволяет выявлять пациентов из группы риска по уровням определенных иммунных клеток в их крови, и открывает новые потенциальные терапевтические цели для защиты пациентов от воспалений и тяжелых заболеваний. Например, можно разработать методы лечения, снижающие продукцию тромбоцитов или количество продуцируемых киллерных Т-клеток, однако для этого требуются дополнительные исследования.
Атлас клеток человека (HCA) — это международный совместный консорциум, который создает исчерпывающие справочные карты всех клеток человека — фундаментальных единиц жизни — в качестве основы для понимания здоровья человека, а также для диагностики, мониторинга и лечения заболеваний. HCA был создан в 2016 году доктором Сарой Тейхманн из Wellcome Sanger Institute (Великобритания) и доктором Авивом Регевым из Института Броуда Массачусетского технологического института (США). Это поистине глобальная инициатива, сейчас насчитывает более 2000 членов в 75 странах мира.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Emily Stephenson, Gary Reynolds, Rachel A. Botting, Fernando J. Calero-Nieto, Michael D. Morgan, Zewen Kelvin Tuong, Karsten Bach, Waradon Sungnak, Kaylee B. Worlock, Masahiro Yoshida, Natsuhiko Kumasaka, Katarzyna Kania, Justin Engelbert, Bayanne Olabi, Jarmila Stremenova Spegarova, Nicola K. Wilson, Nicole Mende, Laura Jardine, Louis C. S. Gardner, Issac Goh, Dave Horsfall, Jim McGrath, Simone Webb, Michael W. Mather, Rik G. H. Lindeboom, Emma Dann, Ni Huang, Krzysztof Polanski, Elena Prigmore, Florian Gothe, Jonathan Scott, Rebecca P. Payne, Kenneth F. Baker, Aidan T. Hanrath, Ina C. D. Schim van der Loeff, Andrew S. Barr, Amada Sanchez-Gonzalez, Laura Bergamaschi, Federica Mescia, Josephine L. Barnes, Eliz Kilich, Angus de Wilton, Anita Saigal, Aarash Saleh, Sam M. Janes, Claire M. Smith, Nusayhah Gopee, Caroline Wilson, Paul Coupland, Jonathan M. Coxhead, Vladimir Yu Kiselev, Stijn van Dongen, Jaume Bacardit, Hamish W. King, Anthony J. Rostron, A. John Simpson, Sophie Hambleton, Elisa Laurenti, Paul A. Lyons, Kerstin B. Meyer, Marko Z. Nikolić, Christopher J. A. Duncan, Kenneth G. C. Smith, Sarah A. Teichmann, Menna R. Clatworthy, John C. Marioni, Berthold Göttgens, Muzlifah Haniffa. Single-cell multi-omics analysis of the immune response in COVID-19. Nature Medicine, 2021; DOI: 10.1038/s41591-021-01329-2
