Covid-19: Neutrofiilien ekstrasellulaaristen ansojen mahdollinen rooli (NETSINCOVID)

Prosessi, jolla neutrofiilit karkottavat DNA:ta yhdessä erilaisten proteiinien kanssa ulos muodostaen verkostorakenteen, nimeltään Neutrophil Extracellular Traps (NETs), muodostaa erityisen solukuoleman, joka sisältää tumakalvon tuhoutumisen ennen plasmaa. Tätä prosessia kutsutaan NEToosiksi ja se eroaa muista tunnetuista solukuoleman muodoista, kuten nekroosista ja apoptoosista.

Brinkman kuvasi ensimmäisen kerran vuonna 2004 NEToosin aiheuttaman neutrofiilikuoleman.

NET:t, kuten itse sana osoittaa, edustavat eräänlaista verkostoa, joka koostuu DNA-säikeistä, histoneista ja neutrofiilirakeista peräisin olevista proteiineista ja joiden päätehtävänä on vangita taudinaiheuttajia (pääasiassa bakteereita ja sieniä). Tämä prosessi liittyy synnynnäiseen immuniteettiin. .

Tämä prosessi kuitenkin, jos se aktivoituu liioitellulla tavalla, merkitsee itse paikallista tai systeemistä vahinkoa.

Tämän prosessin aikana karkotettu DNA on kaksijuosteinen DNA, dsDNA-alatyyppi. DsDNA, joka edustaa osaa verenkierrossa olevasta DNA:sta (soluvapaa DNA - cfDNA), on peräisin erilaisista solukuoleman prosesseista, ja siksi se korreloi kudosvaurion asteen kanssa. Sitä on vain pieninä määrinä terveillä henkilöillä.

On tärkeää korostaa, kuinka NETosis-prosessin aikana solujen redox-tila muuttuu, mikä johtaa happivapaiden radikaalien (Reactive Oxygen Species, ROS) liialliseen tuotantoon ja NADPH-oksidaasin aktivoitumiseen. NET:ien muodostumista ja siten NEToosin prosessia tutkittiin alun perin bakteeri-infektioiden yhteydessä, mutta myöhemmin niiden rooli tuli yhä selvemmäksi muissa sairauksissa, kuten syövässä, autoimmuunisairauksissa, keuhkosairauksissa, ateroskleroosissa ja laskimotromboembolisessa sairaudessa.

Erityisesti NEToosilla näyttää olevan tärkeä rooli kaikissa tiloissa, joille on ominaista laskimo- ja valtimotromboosi, kuten monet todisteet ovat vahvistaneet.

NEToosia on myös dokumentoitu mikrovaskulaarisella tasolla, kuten vaskuliitissa, tromboottisissa mikroangiopatioissa, kuten Moschowitzin oireyhtymässä.

Virukset tunnetaan kyvystään välttää elimistön immuunivastetta. Viime aikoina on havaittu, että myös ne voivat toimia NETosis-prosessien laukaisimina.

Itse asiassa monet virukset voivat stimuloida neutrofiilejä tuottamaan NET:itä. Neutrofiilien erilaisia ​​vasteita on havaittu klassisesta NEToosista antiviraalisten aineiden tuotantoon tai jopa siirtymiseen apoptoosiin.

Virusten aiheuttamat NET:t (siis dsDNA:n kompleksit, histonit, rakeiset proteiinit) voivat alkaa kiertää hallitsemattomasti, mikä johtaa kehon äärimmäiseen systeemiseen reaktioon immuunikompleksien, sytokiinien, interferoni I:n jne.

NEToosi näyttää olevan läheisesti yhteydessä tulehdusvasteeseen. Tiedetään esimerkiksi, että neutrofiilisessä granulosyytissä PAD4-proteiini on läsnä tumassa, se dekondensoi kromatiinia ja edistää NET:ien muodostumista. Toisaalta NET:t lisääntyvät potilailla, joilla on akuutti hengitysvaikeusoireyhtymä (ARDS), kuten bronkoalveolaarista huuhtelunestettä koskevissa tutkimuksissa havaittiin, sekä potilailla, joilla on akuutti hengitysvajaus keuhkoahtaumatautien pahenemisen aikana.

Siksi on selvää, että viruksen aiheuttama NETosis toimii kaksiteräisenä miekana: jos toisaalta virus jää mekaanisesti kiinni, toisaalta NET:ien vapautumisen aiheuttama tulehdus- ja immunologinen reaktio voi olla haitallinen sinänsä.

Kirjallisuudessa on toistaiseksi vähän tietoa NET:ien roolista Covid-19-infektiossa, virusinfektiossa, joka voi johtaa erittäin tappavaan interstitiaaliseen keuhkokuumeeseen ja jota vastaan ​​ei ole nykyään rokotetta tai erityistä hoitoa. Covid-19:n edistyneille muodoille on usein ominaista hyperinflammaatio ("sytokiinimyrsky"), johon liittyy ARDS:n kaltainen tila. Lisäksi raportit mikro- ja makrotromboottisista ilmiöistä, kuten mikroangiopatia, keuhkoembolia (joka on johtanut huolelliseen arviointimenettelyyn antitromboottisen ennaltaehkäisyn ja/tai koagulaation osalta Covid-19-potilailla), ovat yhä yleisempiä.

TUTKIMUKSEN TAVOITE Tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on ymmärtää, voidaanko NET:illä olla osallisena Covid-19-vasteena ja millä mekanismeilla. Konkreettiset terapeuttiset ehdotukset voisivat perustua tämän synnynnäisen immuniteetin muodon tuntemiseen ja parantamiseen.

Tätä varten on tarpeen arvioida NEToosin aktiivisuus Covid-19-potilailla ja arvioida, määrittääkö taudin kliininen kulku (paheneminen vs. paraneminen) NETosi-aktiivisuuden asteen. Siksi Covid-19/selviytymiskuolleisuuden ja NET-aktiivisuuden välistä yhteyttä tutkitaan.

Toissijaiset tavoitteet koskevat mahdollisuutta tutkia erilaisia ​​assosiaatioita NETosis-markkerien ja tulehduksen biohumoraalisten indeksien välillä sekä NETosi-markkereiden välillä ja perifeerisen tai syvän laskimotromboosin puhkeamista.

Lopuksi arvioidaan mahdollisuutta, että Covid-19-potilaiden plasma voisi laukaista NEToosi-prosessin in vitro.

SUUNNITTELUT TOIMENPITEET ja KERÄYTETTY TIEDOT Lääkärintarkastus: (verenpaine, syke ja SpO2, jonka avulla voidaan arvioida tarkka PaO2/FiO2-suhde).

Normaalin kliinisen käytännön tapaan Covid-19-potilaille tehdään laskimonäytteet verikuvan, kreatiniinin, lipidiprofiilin, PCR:n, D-dimeerin, LDH:n, maksan toimintaindeksien ja verensokerin määrittämiseksi.

Jokaisesta aiheesta laaditaan tarkka sairaushistoria. Potilaille tehdään: EKG ja rintakehän röntgenkuvaus sekä tietyissä tapauksissa rintakehän CT-skannaus kliinisen tarpeensa mukaan.

Heille tehdään myös alaraajojen laskimokaiku-doppler-tutkimus. Laskimoakselien täydellinen analyysi ei ole tarpeen. NEToosimarkkerit (Cf-DNA. MPO-DNA, Cit-H3) ja sytokiinit IL-6 ja IL-1β analysoidaan koehenkilöiden plasmasta.

Nokkanäyte (tai bronkoalveolaarinen neste, jos se on tarpeen diagnostisia-terapeuttisia tarkoituksia varten) kerätään ja NET:ien havaitseminen elektronimikroskopialla arvioidaan.

Tietoinen suostumus pyydetään.

OOTANNEN LASKEMINEN Otoskoko määriteltiin Covid-19-hakijamäärän perusteella maalis-huhtikuussa 2020 ja lukumäärien laskun perusteella kuluvalla kaudella.

100 koehenkilöä (50 potilasta ja 50 kontrollia) otetaan mukaan.

TILASTOANALYYSI Hypoteettinen tilastoanalyysi: tiedot kerätään kuvailevien tilastojen avulla. Arvioihin liitetään asianmukaiset 95 %:n luottamusvälit. Tilastollisen merkitsevyyden tasoksi on asetettu 5 %. Käytössä on tilasto-ohjelma Stata 14.2. Suunniteltu testi: t-testi ja Mann-Whitney-testi. Korrelaatiot arvioidaan Pearson- tai Spearman-kertoimien avulla. Lisäksi Kaplan-Meier-analyysejä tehdään käyttämällä Log-Rank-testiä ja Cox-regressiota eloonjäämisanalyysissä.