Ilgalaikis kvėpavimo takų virusinių infekcijų, tokių kaip COVID-19, poveikis yra didelė visuomenės sveikatos našta. Kai kuriais skaičiavimais, daugiau nei 65 milijonai žmonių visame pasaulyje kenčia nuo ilgalaikio COVID-19.
Tačiau pastangas geriau suprasti šią būklę trukdė jos gebėjimas paveikti daugybę organų sistemų, tokių kaip plaučiai, smegenys ir širdis. Tai dar labiau apsunkina gyvūnų modelių, galinčių pakankamai imituoti ligą, trūkumas.
Gyvūnų modeliai, tokie kaip pelės ir žiurkės, yra labai svarbi priemonė, kurią mokslininkai naudoja tirdami žmonių ligas ir plėtojant gydymo strategijas. Nors tarp žmonių ir gyvūnų modelių yra didelių skirtumų, didžioji dauguma mūsų imuninių ir organų sistemų veikia panašiai. Tokie fiziologijos panašumai leido padaryti reikšmingus sveikatos priežiūros atradimus, įskaitant susijusius su COVID-19.
Esu Virdžinijos universiteto Saulės laboratorijos imunologijos tyrėjas. Mes tiriame imuninės sistemos vaidmenį sergant kvėpavimo takų virusinėmis infekcijomis, tokiomis kaip gripas ir COVID-19. Neseniai paskelbtame tyrime sukūrėme naują pelės modelį, skirtą ilgam COVID-19 tyrimui, ir nustatėme, kad blokuojant tam tikras pernelyg aktyvias imunines ląsteles galima atkurti plaučių funkciją.
Nauji modeliai, nauji taikiniai
Komanda norėjo geriau suprasti ilgalaikį COVID-19 poveikį kvėpavimo sistemai. Siekdami tai padaryti, siekėme nustatyti pagrindines ypatybes, susijusias su plaučių randais po COVID-19.
Pirmiausia ištyrėme pacientų, sergančių ilgą laiką COVID-19, plaučių mėginius. Nors šie pacientai buvo užsikrėtę keletą mėnesių ar metų iki mėginių paėmimo, aptikome pernelyg aktyvios jų plaučių imuninės sistemos požymių, ypač tose srityse, kuriose po užsikrėtimo nepavyko visiškai pasveikti.
Toliau siekėme sukurti pelės modelį ilgam COVID-19, lygindami keturių skirtingų tipų kvėpavimo takų virusinėmis infekcijomis užkrėstų pelių patologiją. Keista, bet mes nustatėme, kad pelės, užkrėstos gripo virusu, o ne COVID-19 pelių modeliai, kuriuos šiuo metu naudoja mokslininkai, geriausiai atkartojo sunkios lėtinės plaučių ligos fizines ypatybes. Priežastys, kodėl skirtingų kvėpavimo takų virusų infekcijos skirtingai paveikia plaučius, yra neaiškios. Tačiau preliminarūs įrodymai rodo, kad taip gali būti todėl, kad kiekvienas virusas taikosi į skirtingų tipų „žmonių ir pelių“ ląsteles.
Be to, kadangi ilgą laiką COVID-19 yra apie žalą, likusią po užsikrėtimo, mūsų gyvūnų modelyje ne taip svarbu, koks virusas sukelia problemą, nei tai, kad žala yra panaši į tą, kurią norime pašalinti pacientams.
Naudodami naująjį pelės modelį, galėjome nustatyti, ar pelių plaučiuose yra nenormalios ląstelių sankaupos, sudarytos iš tų pačių disfunkcinių imuninių ir epitelio arba struktūrinių ląstelių, kurios matomos ilgai COVID-19 sergančių pacientų plaučiuose. Be to, mes nustatėme, kad nekontroliuojamas šių imuninių ląstelių aktyvumas plaučiuose trukdė struktūrinėms ląstelėms atsistatyti. Tai taip pat trukdė jiems atkurti dujų mainus, deguonies pasisavinimą ir anglies dioksido išsiskyrimą.
Svarbu tai, kad kai blokavome baltymų, susijusių su šiuo pernelyg aktyviu imuniniu atsaku, aktyvumą, jis sumažino plaučių randus ir atkūrė optimalią plaučių funkciją pelėms.
Gydant kvėpavimo takų virusines infekcijas
Dauguma būdų, kaip kovoti su ilgai trunkančiu COVID-19, priklauso nuo gydymo pradžios anksti po užsikrėtimo. Kiek mums yra žinoma, mūsų tyrimas yra pirmasis, nustatantis ilgalaikio COVID-19 kvėpavimo takų simptomų gydymo strategijas, kai išsivysto ši lėtinė liga.
Vaistus, kuriuos išbandėme savo tyrime, Maisto ir vaistų administracija jau patvirtino sunkioms COVID-19 ir kitoms uždegiminėms ligoms gydyti. Tikimės, kad mūsų išvados paskatins tolesnius tyrimus, kaip naudoti šiuos vaistus gydant ilgą COVID-19.
Mūsų darbas gali būti pritaikytas ne tik ilgai trunkančiam COVID-19. Vis daugiau įrodymų rodo, kad daugelis kvėpavimo takų virusinių infekcijų, tokių kaip gripas, COVID-19 ir respiracinis sincitinis virusas, gali sukelti lėtinę plaučių ligą. Atsižvelgiant į keturias pandemijas ir dar daugiau kvėpavimo takų virusinių epidemijų, kilusių per pastaruosius 100 metų, kvėpavimo takų virusinių infekcijų ląstelių ir molekulinių panašumų tyrimas gali būti labai svarbus nustatant, kaip gydytojai reaguos į būsimus virusų protrūkius.