Covid-19: Neutrofil ekstracellulære fælders mulige rolle (NETSINCOVID)

Processen, hvorved neutrofiler udstøder DNA sammen med forskellige proteiner til ydersiden og danner en netværksstruktur kaldet Neutrophil Extracellular Traps (NETs), udgør en særlig celledød, der involverer ødelæggelsen af ​​kernemembranen før den plasmatiske. Denne proces kaldes NETose og adskiller sig fra andre kendte former for celledød, såsom nekrose og apoptose.

Neutrofildød ved NETs udstødning (NETosis) blev først beskrevet i 2004 af Brinkman.

NET, som indikeret af selve ordet, repræsenterer en slags netværk sammensat af DNA-fibre, histoner og proteiner afledt af de neutrofile granula, hvis hovedfunktion er at fange patogener (hovedsageligt bakterier og svampe). Denne proces er relateret til den medfødte immunitet .

Men denne proces, hvis den aktiveres på en overdreven måde, indebærer lokal eller systemisk skade.

Det DNA, der udstødes under denne proces, er et dobbeltstrenget DNA, en dsDNA-undertype. dsDNA'et, som repræsenterer en brøkdel af det DNA, der er tilgængeligt i kredsløbet (cellefrit DNA - cfDNA), stammer fra forskellige processer af celledød, og er derfor korreleret med graden af ​​vævsskade. Det er kun til stede i små mængder hos raske forsøgspersoner.

Det er vigtigt at understrege, hvordan den cellulære redoxtilstand under NETosis-processen ændres, hvilket fører til en overskydende produktion af frie oxygenradikaler (Reactive Oxygen Species, ROS) og til aktivering af enzymet NADPH-oxidase. Dannelsen af ​​NET, og derfor processen med NETosis, blev oprindeligt undersøgt i forbindelse med bakterielle infektioner, men efterfølgende blev deres rolle mere og mere tydelig ved andre tilstande såsom cancer, autoimmune sygdomme, lungesygdomme, åreforkalkning og venøs tromboembolisk sygdom.

Især NETosis synes at spille en vigtig rolle i alle tilstande karakteriseret ved venøs og arteriel trombose, som talrige beviser har bekræftet.

NETosis er også blevet dokumenteret på mikrovaskulært niveau, såsom ved vaskulitis, trombotiske mikroangiopatier såsom Moschowitz syndrom.

Virus er kendt for deres evne til at unddrage sig kroppens immunrespons. For nylig er det blevet set, at de også kan fungere som triggere af NETosis-processer.

Faktisk kan mange vira stimulere neutrofiler til at producere NET. Forskellige reaktioner af neutrofiler er blevet set, fra klassisk NETose, til produktion af antivirale midler eller endda til skiftet til apoptose.

Virus-inducerede NET'er (derfor komplekser af dsDNA, histoner, granulære proteiner) kan begynde at cirkulere på en ukontrolleret måde, hvilket fører til en ekstrem systemisk reaktion af kroppen med produktion af immunkomplekser, cytokiner, Interferon I osv.

NETosis ser ud til at være tæt forbundet med det inflammatoriske respons. For eksempel er det kendt, at i den neutrofile granulocyt er PAD4-proteinet til stede i kernen, det dekondenserer kromatinen og favoriserer dannelsen af ​​NET. På den anden side stiger NET hos patienter med akut respiratory distress syndrome (ARDS) som observeret i undersøgelser om bronkoalveolær skyllevæske, såvel som hos patienter med akut respirationssvigt under KOL-eksacerbation.

Det er derfor klart, at virus-induceret NETosis fungerer som et tveægget sværd: hvis der på den ene side er den mekaniske indeslutning af virussen, på den anden side kan den inflammatoriske og immunologiske reaktion, der udløses af frigivelsen af ​​NET'erne, være skadelig i sig selv.

Til dato er der få data i litteraturen om NETs rolle i Covid-19-infektion, en virusinfektion, der kan føre til meget dødelig interstitiel lungebetændelse, og som der i dag ikke findes nogen vaccine eller specifik behandling for. Avancerede former for Covid-19 er ofte karakteriseret ved hyperinflammation ("cytokinstorm") med udvikling af en ARDS-lignende tilstand. Endvidere er rapporter om mikro- og makrotrombotiske fænomener såsom mikroangiopati, lungeemboli (hvilket har ført til en omhyggelig evalueringsprocedure for antitrombotisk profylakse og/eller koagulation hos Covid-19-patienter) i stigende grad hyppige.

FORMÅL MED UNDERSØGELSEN Det primære formål med undersøgelsen er at forstå, om NET kan impliceres i responsen på Covid-19, og ved hvilke mekanismer. Konkrete terapeutiske forslag kunne stamme fra viden om og forbedring af denne form for medfødt immunitet.

For at gøre dette vil det være nødvendigt at evaluere aktiviteten af ​​NETosis hos Covid-19 patienter og vurdere, om det kliniske forløb af sygdommen (forværring vs heling) bestemmer graden af ​​NETosi aktivitet. Derfor vil sammenhængen mellem dødelighed fra Covid-19/overlevelse og NETs aktivitet blive undersøgt.

Sekundære mål vedrører muligheden for at studere de forskellige sammenhænge mellem NETosis-markører og biohumorale indekser for inflammation og blandt NETosi-markører og indtræden af ​​perifer eller dyb venetrombose.

Endelig vil muligheden for, at plasma fra Covid-19-patienter kan udløse NETosis-processen in vitro, blive evalueret.

PLANLAGTE PROCEDURER OG SAMLET INFORMATION Lægeundersøgelse: (blodtryk, hjertefrekvens og SpO2, som gør det muligt at evaluere det præcise PaO2/FiO2-forhold).

Som i normal klinisk praksis vil Covid-19-patienter gennemgå venøs prøvetagning til bestemmelse af blodtal, kreatinin, lipidprofil, PCR, D-dimer, LDH, leverfunktionsindekser og blodsukker.

Der vil blive udarbejdet en præcis sygehistorie for hvert emne. Patienterne vil gennemgå: elektrokardiogram og røntgen af ​​thorax og, i udvalgte tilfælde, CT-scanning af thorax, afhængigt af deres kliniske behov.

De vil også gennemgå venøs ekko-farve Doppler-undersøgelse af underekstremiteterne. En fuldstændig analyse af veneakserne vil ikke være nødvendig. NETosis markører (Cf-DNA. MPO-DNA, Cit-H3) og cytokinerne IL-6 og IL-1β vil blive analyseret fra forsøgspersonernes plasma.

Spytprøve (eller bronkoalveolær væske, hvis det er nødvendigt til diagnostisk-terapeutiske formål) vil blive indsamlet, og påvisningen af ​​NET ved elektronmikroskopi vil blive vurderet.

Der vil blive anmodet om informeret samtykke.

BEREGNING AF STIKPROVEN Stikprøvestørrelsen blev defineret på baggrund af antallet af indlæggelser for Covid-19 i månederne marts-april 2020 og på faldet i antallet i indeværende periode.

100 forsøgspersoner (50 patienter og 50 kontroller) forventes at blive indskrevet.

STATISTISK ANALYSE Hypotetisk statistisk analyse: dataene vil blive indsamlet gennem beskrivende statistik. Estimaterne vil blive ledsaget af passende 95 % konfidensintervaller. Niveauet for statistisk signifikans er sat til 5 %. Det statistiske program Stata 14.2 vil blive brugt. Planlagt test: t-test og Mann-Whitney test. Korrelationer vil blive evalueret gennem Pearson- eller Spearman-koefficienter. Endvidere vil Kaplan-Meier analyser blive udført med brug af Log-Rank test og Cox regression til overlevelsesanalyse.