Vagus-hermostimulaatio ARDS-ehkäisykoe COVID-19-sairaalapotilaille

COVID-19-sairaalaan joutuneet potilaat kuolevat pääasiassa elinten vajaatoimintaan, joka johtuu pro-inflammatoristen sytokiinien noususta, mikä laukaisee mekaanisen ventilaation tarpeen, usein akuutin hengitysvaikeusoireyhtymän (ARDS) vuoksi. Sytokiinimyrskynä tunnettu sytokiinien nousu on samanlainen kuin liiallinen tulehdusreaktio, joka liittyy septiseen sokkiin.

Antiviraalisia aineita tarvitaan todennäköisesti vähentämään molekyyliviruksen aiheuttamaa COVID-19-potilaiden taakkaa, mutta lisämenetelmää haitallisten sytokiinien vapautumisen hallitsemiseksi tarvitaan sairaalapotilaiden sairauden kulun muuttamiseksi ja eloonjäämismahdollisuuksien parantamiseksi. Immunosuppressiiviset lääkkeet voivat vähentää tulehdusta ja kudosta vaurioittavia sytokiineja, mutta ne voivat myös olla haitallisia estämällä luonnollisia antiviraalisia immuunivasteita (eli interferonien suppressiota), mikä hidastaa viruksen puhdistumaa ja lisää toissijaisten infektioiden ja kuoleman riskiä.

Syy taudin kulun vakavuuteen joillakin yksilöillä voi olla immuunijärjestelmän säätelyssä vagushermon toimesta. Vagushermo on osallisena tulehdusta säätelevässä refleksissä, joka on samanlainen kuin verenpainetta säätelevä barorefleksi. Vagus-inflammatorinen refleksi laukeaa, kun afferentti vagushermo havaitsee tulehdustuotteet perifeeristen reseptorien kautta.

Vagushermon toiminta välittyy keskushermoston kautta efferentille vagushermoon. Tämä reitti sisältää pernahermon, joka aktivoituna vapauttaa norepinefriiniä ja johtaa makrofagien tulehdusta edistävän sytokiinituotannon tukahduttamiseen ja lievittää tulehdusta monissa patologisissa olosuhteissa (esim. endotoksemia, peritoniitti tai akuutti munuaisvaurio).

Vagushermon sähköstimulaatio VNS:n avulla voi parantaa kehon luonnollista kykyä säädellä tulehdusvastetta ja se voi olla riittävän tehokas tukahduttamaan tulehdusta edistäviä sytokiinejä ja ehkäisemään COVID-19-kuolemaa, varsinkin jos sitä käytetään riittävän aikaisin sairaalahoidon aikana.

Sepsiksen rottamalleissa VNS vaimentaa tulehdusta edistävien sytokiinien vapautumista, estää hypotensiota, moduloi hyytymistä ja estää fibrinolyysin aktivaatiota, vähentää elinten toimintahäiriöitä ja parantaa eloonjäämistä. Ihmisillä tehdyt tutkimukset osoittavat myös, että VNS estää tulehdusta edistävien sytokiinien tuotantoa ja parantaa kliinisiä oireita nivelreumassa, vaikeassa epilepsiassa, eteisvärinässä ja Crohnin taudissa.

Tämä viittaa siihen, että VNS voi olla tehokas hoidettaessa häiriöitä, joille on ominaista sytokiinien säätelyhäiriö, ja että se voi estää COVID-19-potilaita etenemästä hengitysvajaukseen ja kuolemaan.