Kas äsja Leitud Rahutagamisrakud Võivad Olla Relvaks COVID-19 Vastu?

Hiirtel summutavad need valged verelibled kopsupõletikku.

Hingamisteede infektsiooniga võitlemiseks vajab keha kaheharulist rünnakut. Esiteks saadab see immuunrakud sündmuskohale patogeeni hävitama. Seejärel peab kaitsesüsteem hoidma neid esimesi reageerijaid kontrolli alt väljumast. Kui see "rahuvalve" katse ebaõnnestub, võivad veskipalavik ja köha tõusta eluohtlikuks haiguseks, mis juhtus kümnete tuhandete COVID-19 patsientidega, kes on alistunud ülemaailmsele pandeemiale, mille põhjustas viirus SARS-CoV-2.

Enamasti reageerivad esimesena makrofaagid - patogeene tarbivad suured immuunrakud. Viirusliku gripiga nakatunud hiirte kopsudes teeb nende valgete vereliblede väike alamhulk aga just vastupidi: nad pärsivad liigset põletikku, teatavad teadlased täna ajakirjas Science Immunology. Need rahuvalvetoimivad makrofaagid elavad ka inimese kopsudes, mis viitab sellele, et need "võivad olla väga olulised, et aidata COVID-19 patsientidel põletikele vastu seista ja võib-olla ellu jääda," ütleb immunoloog Yufang Shi Hiina Soochowi ülikooli esimesest liitunud haiglast. Haigla saatis töötajad ja varud riigi Wuhani linna, kuid Shi ei osalenud uues uuringus.

Uuringud algasid seitse aastat tagasi, kui NYU Langone Healthi immunoloog Kamal Khanna märkas midagi, mida ta leidis olevat uimastamist. Sel ajal uuris tema labor sarnast makrofaagide rühma - mitte kopsudes, vaid põrnas - vere filtreerivas organis lümfisüsteemis. Mikroskoobi all vaadatud värvitud hiirekoes moodustasid makrofaagid põrna immuunrakkudega rikaste alade ümber sinised rõngad. "Need nägid välja nagu udukogud," ütleb Khanna.

Ja need rakud ei olnud lihtsalt visuaalselt muljetavaldavad. Kui teadlased nutika geneetilise strateegia abil makrofaagid ammendasid, surid hiired vaid kaks päeva pärast nakatumist väikeses koguses Listeria baktereid, mille nad tavaliselt puhastasid. Veel üks tähelepanek oli silmatorkav: kui teised immuunrakud pakendasid põrnasse nakkuste vastu võitlemise tsoone, jäi see makrofaagide rühm paigale. "Ja me arvasime, et see lahterdamine peab olema olemas ka [mitteimmuunsetes] elundites," ütleb Khanna. 2017. aastal avaldatud põrna leiud panid aluse uuele kopsude analüüsile.

Selles keerulises elundis elab valdav osa makrofaagidest väikestes õhukottides, mida nimetatakse alveoolideks. Kuid kui teadlased uurisid mikroskoobi all kopsukoe, nägid nad palju väiksemat populatsiooni, mis oli täiesti erinev. Erinevalt alveolaarsetest makrofaagidest (AM), mis on suured ja ümmargused, on haruldasemad makrofaagid pikenenud laialivalguvate kätega - ja neid ei leidu alveoolides. Nimetatud närvide ja hingamisteedega seotud makrofaagid või NAM-id, need äsja tuvastatud rakud kogunevad hingamisteedesse ja suhtlevad ümbritsevate närvidega. "Kogu hingamisteede haru valgustub nende makrofaagidega," ütleb Khanna.

Teises uuringukomplektis tühjendas tema meeskond AM-de või NAM-i hiiri ja nakatas seejärel need loomad ja tavalised hiired gripiviirusega ning võrdles rühmade viiruse taset. Need katsed näitasid tööjaotust: AM-id aitavad võidelda viirusega, samas kui NAM-id säilitavad rahu ja hoiavad ära kudede kahjustusi.

Selline diferentseerimine võib osutuda oluliseks põletikule suunatud ravimeetodite kavandamisel, mis on COVID-19 puhul suur probleem, ütleb San Francisco California ülikooli makrofaagibioloog Mallar Bhattacharya, kes ei osalenud uuringutes, kuid nimetab seda "uudsete tööriistade nutikas rakendus konkreetsete makrofaagide alamhulkade kustutamiseks".

NAM-i puudulikud hiired tekitasid kõrgemal hulgal põletikulisi molekule, sealhulgas ühte IL-6-d, mis osaleb nn tsütokiinide tormides, mida täheldatakse mõnel raske COVID-19-ga patsiendil. Hiljutises uuringus, milles osales 191 inimest, keda Wuhanis raviti haiguse vastu, tõusis selles surnud patsientidel IL-6 sisaldus veres, võrreldes ellujäänutega. Kliinilistes uuringutes hinnatakse nüüd reumatoidartriidi raviks kasutatavaid IL-6 blokeerivaid antikehi - ravimeid COVID-19 patsientidel.

Uus uuring ei käsitlenud seda, kuidas NAM-ide närvidega põimumine on seotud nende immuunrakkude funktsiooniga. Khanna loodab tulevastes hiireuuringutes saada ülevaate NAM-ide ammendamise ja ümbritsevate närvide tervise hindamise või uurimise kaudu, kuidas hingamisteede närvid erinevat tüüpi nakkuste ajal mõjutavad. Närvisüsteemi ja immuunsuse seos on hiljutiste uuringute valguses intrigeeriv, mis viitab sellele, et soolestiku makrofaagide ja närvikiudude vaheline keemiline läbikäimine võib kontrollida peristaltikat - protsessi, mis liigutab toitu läbi seedetrakti.

Pakilisem küsimus on see, kas NAM-id on kaasatud COVID-19. Selle eesmärgi saavutamiseks teeb Khanna NYU Langone Healthiga koostööd, et hankida haigusesse surnud inimestelt värsket kopsukudet, kuid see on logistiliselt raske ja võib-olla riskantne. New Yorgi kasvava juhtumite valguses on praeguseks veelgi suurem väljakutse see, et "põhimõtteliselt on meie labor suletud," ütleb Khanna.

Lisateavet koronaviiruse puhangu kohta leiate siit.