Covid-19: Möjlig roll för neutrofila extracellulära fällor (NETSINCOVID)

Processen genom vilken neutrofiler driver ut DNA tillsammans med olika proteiner till utsidan och bildar en nätverksstruktur som kallas Neutrophil Extracellular Traps (NETs) utgör en speciell celldöd som involverar förstörelse av kärnmembranet före det plasmatiska. Denna process kallas NETosis och skiljer sig från andra kända former av celldöd, såsom nekros och apoptos.

Neutrofildöd genom NETs utstötning (NETosis) beskrevs först 2004 av Brinkman.

NET, som indikeras av själva ordet, representerar ett slags nätverk som består av DNA-fibrer, histoner och proteiner som härrör från de neutrofila granulerna, vars huvudsakliga funktion är att fånga patogener (främst bakterier och svampar). Denna process är relaterad till den medfödda immuniteten. .

Emellertid innebär denna process, om den aktiveras på ett överdrivet sätt, lokal eller systemisk skada.

Det DNA som utvisas under denna process är ett dubbelsträngat DNA, en dsDNA-subtyp. DsDNA, som representerar en bråkdel av det DNA som finns tillgängligt i cirkulationen (cellfritt DNA - cfDNA), härstammar från olika processer av celldöd, och är därför korrelerat med graden av vävnadsskada. Det finns endast i små mängder hos friska försökspersoner.

Det är viktigt att understryka hur under NETosis-processen det cellulära redoxtillståndet förändras, vilket leder till en överproduktion av fria syreradikaler (Reactive Oxygen Species, ROS) och till aktivering av enzymet NADPH-oxidas. Bildandet av NET, och därför processen för NETosis, studerades till en början i samband med bakterieinfektioner, men därefter blev deras roll allt tydligare vid andra tillstånd som cancer, autoimmuna sjukdomar, lungsjukdomar, åderförkalkning och venös tromboembolisk sjukdom.

I synnerhet verkar NETosis spela en viktig roll i alla tillstånd som kännetecknas av venös och arteriell trombos, vilket många bevis har bekräftat.

NETosis har också dokumenterats på mikrovaskulär nivå, såsom vid vaskulit, trombotiska mikroangiopatier såsom Moschowitz syndrom.

Virus är kända för sin förmåga att undvika kroppens immunsvar. Nyligen har man sett att de också kan fungera som utlösare av NETosis-processer.

Faktum är att många virus kan stimulera neutrofiler att producera NET. Olika reaktioner av neutrofiler har setts, från klassisk NETos, till produktion av antivirala medel eller till och med till övergången till apoptos.

Virusinducerade NET (därför komplex av dsDNA, histoner, granulära proteiner) kan börja cirkulera på ett okontrollerat sätt, vilket leder till ett extremt systemiskt svar av kroppen med produktion av immunkomplex, cytokiner, Interferon I etc.

NETosis verkar vara nära kopplat till det inflammatoriska svaret. Till exempel är det känt att i den neutrofila granulocyten PAD4-proteinet finns i kärnan, det dekondenserar kromatinet och gynnar bildandet av NET. Å andra sidan ökar NET hos patienter med akut andnödsyndrom (ARDS) som observerats i studier om bronkoalveolär sköljvätska, såväl som hos patienter med akut andningssvikt under KOL-exacerbation.

Det är därför tydligt att virusinducerad NETosis fungerar som ett tveeggat svärd: om det å ena sidan finns den mekaniska infångningen av viruset, å andra sidan kan den inflammatoriska och immunologiska reaktionen som utlöses av frisättningen av NET vara skadlig i sig.

Hittills finns det få data i litteraturen om NETs roll i Covid-19-infektion, en virusinfektion som kan leda till mycket dödlig interstitiell lunginflammation och för vilken det idag inte finns något vaccin eller specifik behandling. Avancerade former av Covid-19 kännetecknas ofta av hyperinflammation ("cytokinstorm") med utveckling av ett ARDS-liknande tillstånd. Vidare är rapporter om mikro- och makrotrombotiska fenomen som mikroangiopati, lungemboli (vilket har lett till en noggrann utvärderingsprofylax för antitrombotisk profylax och/eller koagulation hos Covid-19-patienter) allt oftare.

MÅL MED STUDIEN Det primära syftet med studien är att förstå om NET kan vara inblandade i svaret på Covid-19 och med vilka mekanismer. Konkreta terapeutiska förslag skulle kunna härröra från kunskapen och förbättringen av denna form av medfödd immunitet.

För att göra detta kommer det att vara nödvändigt att utvärdera aktiviteten av NETosis hos Covid-19-patienter och utvärdera om det kliniska förloppet av sjukdomen (förvärring kontra läkning) avgör graden av NETosi-aktivitet. Därför kommer sambandet mellan dödlighet från Covid-19/överlevnad och NETs aktivitet att studeras.

Sekundära mål gäller möjligheten att studera de olika sambanden mellan NETosis-markörer och biohumorala index för inflammation och bland NETosi-markörer och uppkomsten av perifer eller djup ventrombos.

Slutligen kommer möjligheten att plasma från Covid-19-patienter kan utlösa NETosis-processen in vitro att utvärderas.

PLANERADE PROCEDURER och INSAMLAD INFORMATION Läkarundersökning: (blodtryck, hjärtfrekvens och SpO2, vilket gör det möjligt att utvärdera det exakta PaO2/FiO2-förhållandet).

Som i normal klinisk praxis kommer Covid-19-patienter att genomgå venös provtagning för bestämning av blodantal, kreatinin, lipidprofil, PCR, D-dimer, LDH, leverfunktionsindex och blodsocker.

Exakt medicinsk historia kommer att upprättas för varje ämne. Patienterna kommer att genomgå: elektrokardiogram och lungröntgen och, i utvalda fall, CT-skanning av bröstet, beroende på deras kliniska behov.

De kommer också att genomgå venöst eko-färgdopplerundersökning av nedre extremiteter. En fullständig analys av de venösa axlarna kommer inte att vara nödvändig. NETosis-markörer (Cf-DNA. MPO-DNA, Cit-H3) och cytokinerna IL-6 och IL-1β kommer att analyseras från försökspersonernas plasma.

Spottprov (eller bronkoalveolär vätska om nödvändigt för diagnostiskt-terapeutiska ändamål) kommer att samlas in och detekteringen av NET vid elektronmikroskopi kommer att bedömas.

Informerat samtycke kommer att begäras.

BERÄKNING AV URVALET Urvalsstorleken har definierats utifrån antalet intagningar för Covid-19 under månaderna mars-april 2020 och på minskningen av antalet under den aktuella perioden.

100 försökspersoner (50 patienter och 50 kontroller) förväntas inkluderas.

STATISTISK ANALYS Hypotetisk statistisk analys: uppgifterna kommer att samlas in genom beskrivande statistik. Uppskattningarna kommer att åtföljas av lämpliga 95 % konfidensintervall. Nivån för statistisk signifikans är satt till 5 %. Statistikprogrammet Stata 14.2 kommer att användas. Planerat test: t-test och Mann-Whitney test. Korrelationer kommer att utvärderas genom Pearson- eller Spearman-koefficienter. Vidare kommer Kaplan-Meier-analyser att utföras med hjälp av Log-Rank-test och Cox-regression för överlevnadsanalys.