17 април 2020 г.


Все по-често се появяват научни съобщения, в които един от изводите за обостреното протичане на заболяването при пациенти, диагностицирани с новия коронавирус, е, че имунната система е реагирала прекалено бурно – реакцията започва да вреди и на незаразени тъкани, което е особено опасно при хронични заболявания. Такъв неоправдано бурен имунен отговор, обаче, се наблюдава не само при коронавирусната инфекция, но и, например, при грипа. Нещо повече: имунната система продължава да „бушува“ дори  и тогава, когато инфекцията започва да затихва.

Вече е ясно, че подобно задействане на защитните механизми на организма ни може да се случва, тъй като вирусът дълго време остава незабелязан: някои коронавируси умеят да потискат сигналите за тревога, генерирани от заразените клетки. Друга причина може да се търси в особеностите на имунната система – знае се, че в имунитета са вградени самоограничаващи механизми, които регулират степента на имунната реакция, така че тя да е в адекватни пропорции на заплахата. Ако съществуват проблеми с клетките и химическите вещества, които работят като регулатори-ограничители, то съществува и по-висока вероятност имунната система при първи удобен случай „да се развихри“.

Друга причина, свързана с прекомерно бурния имунен отговор е особеностите в обмяната на веществата. Твърде силната реакция от страна на имунната система се развива, защото се повишават нивата на сигналните белтъци – цитокините; броят им постоянно нараства, възпалителните процеси се засилват и имунните клетки, които отделят токсични вещества за унищожаване на заразените клетки, генерират все повече „отрови“, с което убиват и напълно здрави клетки. Повишените нива на възпалителните цитокини и последиците, до които води този процес, се нарича цитокинова буря.



Самите възпалителни цитокини възникват от нещо – синтезират се от клетките, като отговор на инфекциозен процес. Цитокините, както и всеки друг белтък, са кодирани в ДНК. Гените на цитокините, както и всички други гени, може да са по-активни или по-малко активни. Активността на гените зависи от специални регулаторни белтъци, наричани транскрипционни фактори: те се „закачат“ за ДНК в началото на гена и взаимодействат с белтъците, които синтезират РНК. Тя от своя страна, ще попадне в цитоплазмата и ще стане матрица, по която ще се „сглобяват“ белтъците. Синтезът на РНК се нарича транскрипция, и белтъците-транскрипционни фактори могат да потискат или усилват транскрипцията.

Грипен вирус под електронен микроскоп
За по-активна транскрипция върху гена на възпалителните цитокини роля играе транскрипционен фактор, обозначаван като IRF5 (интерферон регулиращ фактор 5). От своя страна и самият IRF5 също може да бъде активен или неактивен. Изследователи от университета в Ухан в статия за списание Science Advances, съобщават, че IRF5 се активира, когато към него се присъединява молекула, наричана уридиндифосфат-N-ацетилглюкозамин, или UDP-GlcNAc. Учените са експериментирали с мишки, които след заразяване с грипен вирус се очаква да навлязат във фаза на цитокинова буря. Но ако при мишките бъде „изключен“ гена на фермеента, който активира IRF5, то опитните животинки понасят инфекцията спокойно; същото, между другото, се случва и при деактивиране на гена на самия IRF5.

Откъде се появява UDP-GlcNAc – активаторът на IRF5? Той е резултат от поредица метаболитни реакции, които се наричат път на хексозамина. Синтезът на UDP-GlcNAc започва от глюкозата  и тук става ясно, как са свързани вирусната инфекция и прекалено слабата реакция на нея от страна на имунната система. И за вируса, и за имунните клетки е необходима много глюкоза: първо, като източник на енергия, второ, тя е нужна за реакциите, в които се формират „строителните блокчета“ за по-сложните молекули.



Обаче, колкото повече глюкоза постъпва в клетките, толкова по-активно протичат хексозаминовите реакции, завършващи със синтеза на UDP-GlcNAc. От една страна, всичко протича правилно: срещу вируса са нужни активни действия, и, следователно, са необходими имунните сигнали – цитокините. От друга страна, инфекцията може вече да затихва, а IRF5 ще продължава да стимулира синтеза на цитокини, защото ще се окаже активиран от UDP-GlcNAc.


Логично следва изводът, че повишените нива на глюкоза в кръвта ще представлява сериозен рисков фактор в такива ситуации. Нивото на глюкоза се повишава при диабет. И макар че при това заболяване за глюкозата е трудно да прониква в клетките (поради проблема с инсулина), все пак, ако нивата на глюкозата са твърде високи, тя може допълнително да усили реакциите по синтез на UDP-GlcNAc, и клетките ще получат прекалено активен IRF5.



Хора с диабет действително често стават жертви на усложненията при грип и настоящата епидемия от COVID-19. Напълно вероятно е, при сегашното заболяване COVID-19 да протича точно такава захарно-метаболитна прекалена активация на имунния отговор. Авторите на изследването пишат, че съществува вероятност в помощ да се окажат средства, понижаващи нивата на глюкозата, или потискащи реакциите на пътя на хексозамина, или пък такива, които понижават активността на онзи ензим, който с помощта на UDP-GlcNAc активира IRF5. В същото време, разбира се, такива средства не следва да успокояват реакцията на имунната система дотолкова, че тя въобще да спре да се бори с инфекцията.


-----------
За още новини харесайте страницата ни във Facebook>>>

0 коментара:

Публикуване на коментар

Може да ви е интересно...