По мере накопления клинических данных о том, что основной причиной смерти пациентов с COVID-19 является опасное состояние, известное как цитокиновый шторм, исследователи Университета Альберты определили белок в крови, который может быть ответственным за это.
Команда обнаружила, что у пациентов с COVID-19 значительно повышен уровень белка галектина-9 в плазме крови. Возможно, что более важно, они также обнаружили положительную корреляцию между уровнями галектина-9 и провоспалительными цитокинами, выделяемыми в кровь, что может привести к цитокиновому шторму .
Исследование проводилось под руководством Шокролла Элахи, доцента отделения фундаментальных наук Школы стоматологии.
Расширяя свою предыдущую работу с пациентами с ВИЧ, СПИДом и раком , Илахи и его команда проанализировали плазму крови 120 пациентов с COVID-19. Они обнаружили, что уровни галектина-9 у этих пациентов были значительно выше, чем у людей с ВИЧ и раком.
«В прошлом мы сообщали, что уровни галектина-9 повышаются при ВИЧ-инфекции и некоторых видах рака», - сказала Элахи, которая также является членом Научно-исследовательского института здоровья женщин и детей и Научно-исследовательского института рака Северной Альберты.
«Однако, когда мы сравнили уровни галектина-9 у пациентов с COVID-19 с пациентами с ВИЧ и онкологическими заболеваниями, мы смогли легко отличить пациентов с COVID на основе уровней галектина-9».
Полученные данные свидетельствуют о том, что уровни галектина-9 в организме можно использовать в качестве биомаркера для диагностики COVID-19 с использованием крови пациента, потенциально обеспечивая еще один неинвазивный инструмент для тестирования COVID-19. Уровни также могут использоваться для обозначения серьезности заболевания, хотя необходимы дальнейшие исследования этого аспекта, сказал Элахи.
Центр урагана
Открытие повышенных уровней галектина-9 у пациентов с COVID-19 важно из-за положительной корреляции между белком и широким спектром провоспалительных цитокинов.
«Цитокины, как сигнальные белки малых клеток, участвуют в системе сдержек и противовесов в иммунной системе; они могут включать или выключать некоторые клетки для регулирования иммунной системы», - сказал Элахи.
«В контексте COVID проблема заключается в нарушении регуляции выработки цитокинов - они очень быстро высвобождаются на повышенных уровнях. Это то, что мы называем« цитокиновым штормом »».
Элахи обнаружил, что галектин-9 отвечает за инструктаж иммунных клеток о быстром высвобождении провоспалительных цитокинов в ответ на инфекцию COVID-19, связываясь с иммунными клетками и заставляя их производить цитокины. Кроме того, поскольку ткани повреждаются в результате воспаления, из клеток высвобождается больше галектина-9, что активирует больше иммунных клеток и высвобождает больше цитокинов в порочном круге. В результате цитокиновый шторм повреждает ткани и органы, вызывает сильное воспаление и может привести к смерти, сказал Элахи. Даже если пациенты переживут шторм, нарушение регуляции иммунной системы может иметь постоянные последствия и может быть связано с состоянием, известным как синдром пост-COVID-19 или длительный COVID.
Следующим шагом будет разработка методов лечения, которые блокируют или ингибируют белок, сказал Илахи. Хотя существуют доступные соединения, которые потенциально могут быть использованы, такие как лактоза или антитела против галектина-9, в настоящее время на рынке нет препаратов, специально предназначенных для блокирования галектина-9 у людей.
«Сейчас мы планируем расширить наше исследование на более широкую когорту пациентов, а затем работаем над подтверждением концепции на моделях животных», - сказал Элахи. «Пациентов с COVID убивает не вирус; это цитокиновый шторм. Поэтому, если мы сможем уменьшить ущерб от цитокинового шторма, ингибируя галектин-9, мы сможем уменьшить осложнения, уменьшить количество госпитализаций и предотвратить смертность».
Работа была опубликована в исследовании, опубликованном в журнале Американского общества микробиологов, mBio.
