Covid-19: Mulig rolle for nøytrofile ekstracellulære feller (NETSINCOVID)

Prosessen der nøytrofiler driver ut DNA sammen med ulike proteiner til utsiden, og danner en nettverksstruktur kalt Neutrophil Extracellular Traps (NETs), utgjør en spesiell celledød som involverer ødeleggelse av kjernemembranen før den plasmatiske. Denne prosessen kalles NETose og skiller seg fra andre kjente former for celledød, som nekrose og apoptose.

Nøytrofildød ved NETs utstøting (NETosis) ble først beskrevet i 2004 av Brinkman.

NET, som indikert av selve ordet, representerer en slags nettverk sammensatt av DNA-fibre, histoner og proteiner avledet fra nøytrofile granuler, hvis hovedfunksjon er å fange patogener (hovedsakelig bakterier og sopp). Denne prosessen er relatert til den medfødte immuniteten. .

Imidlertid innebærer denne prosessen, hvis den aktiveres på en overdreven måte, seg lokal eller systemisk skade.

DNAet som utvises under denne prosessen er et dobbelttrådet DNA, en dsDNA-subtype. dsDNA, som representerer en brøkdel av DNA som er tilgjengelig i sirkulasjonen (cellefritt DNA - cfDNA), stammer fra ulike prosesser med celledød, og er derfor korrelert med graden av vevsskade. Det finnes bare i små mengder hos friske personer.

Det er viktig å understreke hvordan under NETosis-prosessen den cellulære redokstilstanden endres, noe som fører til en overproduksjon av frie oksygenradikaler (Reactive Oxygen Species, ROS) og til aktivering av enzymet NADPH-oksidase. Dannelsen av NET-er, og derfor prosessen med NETose, ble opprinnelig studert i sammenheng med bakterielle infeksjoner, men senere ble deres rolle stadig tydeligere i andre tilstander som kreft, autoimmune sykdommer, lungesykdommer, aterosklerose og venøs tromboembolisk sykdom.

Spesielt ser det ut til at NETosis spiller en viktig rolle i alle tilstander preget av venøs og arteriell trombose, som tallrike bevis har bekreftet.

NETose er også dokumentert på mikrovaskulært nivå, slik som ved vaskulitt, trombotiske mikroangiopatier som Moschowitz syndrom.

Virus er kjent for sin evne til å unngå kroppens immunrespons. Nylig har det blitt sett at de også kan fungere som triggere for NETosis-prosesser.

Faktisk kan mange virus stimulere nøytrofiler til å produsere NET. Ulike responser av nøytrofiler har blitt sett, fra klassisk NETose, til produksjon av antivirale midler eller til og med overgangen til apoptose.

Virusinduserte NET (derfor komplekser av dsDNA, histoner, granulære proteiner) kan begynne å sirkulere på en ukontrollert måte, noe som fører til en ekstrem systemisk respons av kroppen med produksjon av immunkomplekser, cytokiner, Interferon I etc.

NETosis ser ut til å være nært knyttet til den inflammatoriske responsen. For eksempel er det kjent at i den nøytrofile granulocytten er PAD4-proteinet tilstede i kjernen, det dekondenserer kromatinet og favoriserer dannelsen av NET. På den annen side øker NET hos pasienter med akutt respiratorisk distress syndrom (ARDS) som observert i studier om bronkoalveolær skyllevæske, så vel som hos pasienter med akutt respirasjonssvikt under KOLS-eksaserbasjon.

Det er derfor klart at virusindusert NETosis fungerer som et tveegget sverd: hvis det på den ene siden er den mekaniske inneslutningen av viruset, på den andre siden kan den inflammatoriske og immunologiske reaksjonen som utløses av frigjøringen av NET-ene være skadelig i seg selv.

Til dags dato er det få data i litteraturen om rollen til NET i Covid-19-infeksjon, en virusinfeksjon som kan føre til svært dødelig interstitiell lungebetennelse og som det ikke finnes noen vaksine eller spesifikk behandling for i dag. Avanserte former for Covid-19 er ofte preget av hyperinflammasjon ("cytokinstorm") med utvikling av en ARDS-lignende tilstand. Videre er rapporter om mikro- og makrotrombotiske fenomener som mikroangiopati, lungeemboli (som har ført til en nøye evalueringsprosedyre for antitrombotisk profylakse og/eller koagulasjon hos Covid-19-pasienter) stadig hyppigere.

MÅL MED STUDIEN Hovedmålet med studien er å forstå om NET kan være involvert i responsen på Covid-19 og ved hvilke mekanismer. Konkrete terapeutiske forslag kan stamme fra kunnskapen om og forbedringen av denne formen for medfødt immunitet.

For å gjøre dette vil det være nødvendig å evaluere aktiviteten til NETosis hos Covid-19-pasienter og vurdere om det kliniske forløpet av sykdommen (forverring vs helbredelse) bestemmer graden av NETosi-aktivitet. Derfor vil sammenhengen mellom dødelighet fra Covid-19/overlevelse og NETs aktivitet bli studert.

Sekundære mål gjelder muligheten for å studere de ulike assosiasjonene mellom NETosis-markører og biohumorale indekser for betennelse og blant NETosi-markører og utbruddet av perifer eller dyp venetrombose.

Til slutt vil muligheten for at plasma fra Covid-19-pasienter kan utløse NETosis-prosessen in vitro bli evaluert.

PLANLAGTE PROSEDYRER og SAMLET INFORMASJON Medisinsk undersøkelse: (blodtrykk, hjertefrekvens og SpO2, som vil tillate å evaluere det nøyaktige PaO2 / FiO2-forholdet).

Som i vanlig klinisk praksis vil Covid-19-pasienter gjennomgå venøs prøvetaking for bestemmelse av blodtelling, kreatinin, lipidprofil, PCR, D-dimer, LDH, leverfunksjonsindekser og blodsukker.

Nøyaktig sykehistorie vil bli utarbeidet for hvert emne. Pasienter vil gjennomgå: elektrokardiogram og røntgen av thorax og, i utvalgte tilfeller, CT-skanning av brystet, avhengig av deres kliniske behov.

De vil også gjennomgå venøs ekko-farge Doppler-undersøkelse av underekstremiteter. En fullstendig analyse av veneaksene vil ikke være nødvendig. NETosis-markører (Cf-DNA. MPO-DNA, Cit-H3) og cytokinene IL-6 og IL-1β vil bli analysert fra forsøkspersonenes plasma.

Spytteprøve (eller bronkoalveolær væske om nødvendig for diagnostisk-terapeutiske formål) vil bli samlet inn og påvisning av NET ved elektronmikroskopi vil bli vurdert.

Informert samtykke vil bli bedt om.

BEREGNING AV UTVALGET Utvalgsstørrelsen ble definert på grunnlag av antall innleggelser for Covid-19 i månedene mars-april 2020 og på nedgangen i antall i inneværende periode.

100 forsøkspersoner (50 pasienter og 50 kontroller) forventes å bli registrert.

STATISTISK ANALYSE Hypotetisk statistisk analyse: dataene vil bli samlet inn gjennom beskrivende statistikk. Estimatene vil bli ledsaget av passende 95 % konfidensintervaller. Nivået for statistisk signifikans er satt til 5 %. Statistikkprogrammet Stata 14.2 vil bli brukt. Planlagt test: t-test og Mann-Whitney test. Korrelasjoner vil bli evaluert gjennom Pearson eller Spearman koeffisienter. Videre vil Kaplan-Meier analyser bli utført med bruk av Log-Rank test og Cox regresjon for overlevelsesanalyse.