Meccanismi di insufficienza multiorgano in COVID-19

COVID-19 è un virus altamente contagioso, che causa un'emergenza sanitaria globale. Un numero significativo (~ 17%) di pazienti ospedalizzati si ammala gravemente e richiede il ricovero in un'unità di terapia intensiva (ICU) a causa di insufficienza polmonare (sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS)) e insufficienza multiorgano (MOF). Purtroppo, il 51,8% dei pazienti con COVID-ARDS sviluppa insufficienza renale, che ha un rischio di morte notevolmente aumentato (61%). Abbiamo appreso che l'insufficienza renale inizia diversi giorni dopo l'insufficienza polmonare, il che suggerisce un iniziale "attacco" virale ai polmoni seguito da coinvolgimento renale diversi giorni dopo.

Le citochine sono molecole "di segnalazione" prodotte dalle cellule, che negli individui sani aiutano a combattere le malattie. Inizialmente si pensava che in COVID-19 le cellule polmonari rilasciassero citochine eccessive (ad es. tempesta di citochine), che poi causa danno renale e MOF. Tuttavia, la ricerca ha dimostrato che i livelli di citochine nel sangue sono in realtà molto bassi e non sufficienti per spiegare l'entità del danno d'organo nel COVID-19. Questo forse spiega perché le strategie terapeutiche volte a smorzare specificamente l'azione di queste particolari citochine nel COVID-19 hanno fallito. Di conseguenza, non rimane alcuna cura per il COVID-19 MOF e, sebbene trattamenti come gli steroidi gestiscano i sintomi, abbiano un effetto antinfiammatorio generale e migliorino la mortalità, il 30% dei pazienti in terapia intensiva continua a morire. Pertanto, è necessaria una ricerca urgente per migliorare la conoscenza scientifica di questa condizione e identificare nuove terapie.

Le microvescicole (MV) sono particelle estremamente piccole rilasciate dalle cellule e trasportano varie sostanze chimiche, comprese le citochine, dall'interno della cellula, confezionate in modo sicuro e protetto all'interno delle membrane (involucri cellulari). Queste vescicole agiscono come "postini" che trasportano messaggeri chimici (ad es. citochine) tra le cellule e sono importanti in varie malattie in cui è implicata l'infiammazione. Abbiamo dimostrato che le MV hanno un ruolo fondamentale nello sviluppo dell'insufficienza d'organo nei nostri modelli di laboratorio di ARDS non COVID, ma non conosciamo ancora il ruolo di queste vescicole nello sviluppo di ARDS/MOF in COVID-19.

I ricercatori ipotizzano che durante l'infezione da COVID-19 del polmone, un numero significativo di MV venga rilasciato all'interno del polmone (specialmente in caso di COVID-19 grave), che poi "trasmettono" segnali e infiammazione ad altri organi attraverso il flusso sanguigno, causando il fallimento degli organi. . Inoltre, come messaggeri chimici (ad es. citochine) sono nascoste all'interno di queste vescicole, non vengono misurate con tecniche di laboratorio standard e possono spiegare perché ci sono bassi livelli di citochine nel sangue. Questo può anche chiarire perché i trattamenti che inibiscono le citochine circolanti (non nascoste nelle membrane delle vescicole) hanno fallito.

Per esplorare queste idee, il gruppo mira a studiare le MV nel sangue e nelle urine di pazienti in terapia intensiva con COVID-19 grave (20 ml di sangue (1 cucchiaio e 1/3); 10 ml di urina (3/4 cucchiaio)). Gli investigatori intendono esaminare quali sostanze chimiche sono presenti in queste minuscole vescicole e mettere in relazione queste informazioni con il progresso clinico o meno dei pazienti. Questi dati aiuteranno la comunità scientifica a comprendere i sistemi chimici coinvolti nella grave COVID-19, ci diranno il significato delle MV e se il blocco della segnalazione MV potrebbe portare a nuovi trattamenti per COVID-19. Inoltre, l'analisi di questi MV può consentire agli investigatori di identificare i pazienti che potrebbero ammalarsi gravemente, il che aiuterebbe nella pianificazione del trattamento.