È noto che casi gravi di Covid-19 portano a una condizione misteriosa in cui il sistema immunitario del corpo va in tilt e inizia ad attaccare le cellule sane, piuttosto che solo quelle infette.
Questo stato prolungato di auto-sabotaggio è noto come “tempesta di citochine” e può essere fatale, ma i ricercatori hanno faticato a capire come funziona e come trattarlo.
Ora una nuova ricerca ha esaminato la progressione di un’infezione da coronavirus nei topi e ha scoperto che la tempesta di citochine è un circolo vizioso, che porta alla sovrapproduzione di due proteine di segnalazione chiamate fattore di necrosi tumorale (TNF) -alfa e interferone (INF) -gamma.
Lavorano insieme per causare la grave condizione che può portare a infiammazioni, danni agli organi e eventuale morte.
Ma lo studio sui topi trovati utilizzando anticorpi preesistenti progettati per combattere queste proteine è un modo efficace per prevenire la morte nei casi gravi di Covid-19.
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I ricercatori hanno trovato due proteine prodotte dal sistema immunitario che causano la tempesta di citochine che può essere fatale. Hanno anche scoperto che gli anticorpi preesistenti per loro possono ridurre il rischio di morte da Covid-19 (stock)
Una nuova ricerca ha esaminato il decorso di un’infezione da coronavirus nei topi e ha scoperto che la tempesta di citochine è un circolo vizioso che porta alla sovrapproduzione di due proteine di segnalazione, chiamate fattore di necrosi tumorale (TNF) -alfa e interferone (INF) -gamma
“Comprendere i percorsi e il meccanismo che guidano questa infiammazione è fondamentale per sviluppare strategie di trattamento efficaci”, ha detto il coautore dello studio Thirumala-Devi Kanneganti del dipartimento di immunologia di St. Jude nel Tennessee.
‘Questa ricerca fornisce quella comprensione. Abbiamo anche identificato le citochine specifiche che attivano le vie di morte delle cellule infiammatorie e hanno un potenziale considerevole per il trattamento del COVID-19 e di altre malattie altamente fatali, inclusa la sepsi “.
Le citochine sono piccole proteine di segnalazione che vengono pompate dalle cellule del sistema immunitario per dire alle altre cellule cosa fare.
Sono vitali nella risposta immunitaria in quanto possono limitare la diffusione del virus, ma alcuni scatenano anche l’infiammazione.
L’infiammazione è una parte naturale della risposta immunitaria e vede i globuli bianchi affluire sul sito dell’infezione per combatterla.
Tuttavia, l’infiammazione è anche la causa di alcune malattie autoimmuni, come l’artrite, in cui il corpo provoca infiammazione nonostante non vi sia alcuna causa.
Questo grafico rilasciato dai ricercatori mostra come l’infezione da coronavirus (in alto a sinistra) porti alla risposta immunitaria iniziale che produce citochine (in alto a destra). TNF-alfa e IFN-gamma portano alla morte cellulare incontrollata, innescando infiammazione e più citochine, che crea un circolo vizioso e si traduce in insufficienza d’organo e morte
All’inizio della pandemia, sono state individuate prove di una produzione iperattiva di citochine e gli scienziati hanno coniato il termine “tempesta di citochine” per descrivere la condizione.
Porta a gravi infiammazioni del sistema respiratorio, danni ai polmoni, insufficienza d’organo e morte nei pazienti con Covid-19 gravi, ma fino ad ora il modo in cui funziona è stato un mistero.
Il dottor Kanneganti si è concentrato sulle citochine più frequentemente osservate nei pazienti con Covid-19 e ha condotto esperimenti controllati sui topi.
Hanno rivelato che nessuna singola citochina ha causato la condizione osservata nei pazienti con Covid-19.
I ricercatori hanno quindi iniziato a combinare le citochine e hanno provato 28 diversi intrugli, con un solo accoppiamento che ha innescato la risposta letale.
È stato scoperto che TNF-alfa e INF-gamma insieme causano un processo denominato PANoptosi, che innesca tre percorsi che uccidono le cellule.
Questi sono chiamati piroptosi, apoptosi e necroptosi e funzionano tutti in modi leggermente diversi, ma sono tutti meccanismi specifici progettati per uccidere le cellule.
Mentre vanno in giro a macellare le cellule, l’idea è che distruggano le cellule infette, impedendo al virus di raggiungere aree sane e non infette.
Ma la presenza delle due citochine elevate porta a troppe cellule prese di mira e uccise e l’accumulo di cellule morte alimenta l’infiammazione.
Questo, a sua volta, rilascia più citochine, creando un circolo vizioso.
Nei topi che non erano stati infettati dal coronavirus, i ricercatori hanno somministrato loro un cocktail sia di TNF-alfa che di IFN-gamma e hanno scoperto che causava danni simili a quanto visto nei casi di Covid-19.
Mappando questi percorsi, i ricercatori ora sanno quale può essere preso di mira dai farmaci per trattare la condizione.
Gli anticorpi che prendono di mira e neutralizzano queste due citochine esistono già e vengono utilizzati nel trattamento di altre malattie infiammatorie.
I ricercatori li hanno dati a topi infettati dal coronavirus SARS-CoV-2 e hanno scoperto che gli animali avevano meno probabilità di morire.
“I risultati collegano la morte cellulare infiammatoria indotta da TNF-alfa e IFN-gamma a COVID-19,” ha detto il dott. Kanneganti.
“I risultati suggeriscono anche che le terapie mirate a questa combinazione di citochine sono candidate per rapidi studi clinici per il trattamento non solo di COVID-19, ma anche di molti altri disturbi spesso fatali associati alla tempesta di citochine.”
