Ποια θα θεωρούσε ο Δαρβίνος την καλύτερη προσαρμογή για την προστασία από τον κορονοϊό; ρολό
Ο Κάρολος Δαρβίνος εκλαϊκεύει την έννοια της επιβίωσης των ισχυρότερων ως μηχανισμού που βρίσκεται στη βάση της φυσικής επιλογής που οδηγεί την εξέλιξη της ζωής. Οι οργανισμοί με γονίδια καλύτερα προσαρμοσμένα στο περιβάλλον επιλέγονται για επιβίωση και τα μεταδίδουν στην επόμενη γενιά.
Έτσι, όταν μια νέα μόλυνση που δεν έχει ξαναδεί ο κόσμος ξεσπάσει, η διαδικασία της φυσικής επιλογής ξεκινά από την αρχή.
Στο πλαίσιο της πανδημίας του κοροναϊού, ποιος είναι ο «πιο κατάλληλος»;
Αυτή είναι μια προκλητική ερώτηση. Αλλά ως ανοσολογία ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας, μπορούμε να πούμε ένα πράγμα είναι σαφές: Χωρίς αποτελεσματικές επιλογές θεραπείας, η επιβίωση έναντι της λοίμωξης από κοροναϊό εξαρτάται πλήρως από την ανοσολογική απόκριση του ασθενούς.
Εργαζόμαστε για το πώς η ανοσοαπόκριση είναι ένα δίκοπο σπαθί - αφενός βοηθά τον ξενιστή να καταπολεμήσει τις λοιμώξεις, ενώ από την άλλη προκαλεί σημαντική ζημιά με τη μορφή αυτοάνοσων ασθενειών.
Ο Δαρβίνος αναγνώρισε ότι τα σπίνικα με ράμφη προσαρμοσμένα στις συγκεκριμένες πηγές τροφής που υπάρχουν σε ένα νησί ήταν πιο πιθανό να επιβιώσουν και να περάσουν τα γονίδιά τους στην επόμενη γενιά. Τα πουλιά με τα σωστά ράμφη ορίστηκαν ως τα πιο κατάλληλα. Photos.com
Οι δύο φάσεις της ανοσοαπόκρισης
Η ανοσοαπόκριση είναι σαν αυτοκίνητο. Για να φτάσετε με ασφάλεια σε έναν προορισμό, χρειάζεστε τόσο έναν επιταχυντή (φάση 1) όσο και ένα φρένο (φάση 2) που λειτουργούν καλά. Η αποτυχία σε οποιοδήποτε από τα δύο μπορεί να έχει σημαντικές συνέπειες.
Μια αποτελεσματική ανοσοαπόκριση έναντι μολυσματικού παράγοντα βρίσκεται στη λεπτή ισορροπία δύο φάσεων δράσης. Όταν ένας μολυσματικός παράγοντας επιτίθεται, το σώμα ξεκινά τη φάση 1, η οποία προάγει τη φλεγμονή - μια κατάσταση στην οποία μια ποικιλία ανοσοκυττάρων συγκεντρώνεται στο σημείο της μόλυνσης για να καταστρέψει το παθογόνο.
Ακολουθεί η φάση 2, κατά την οποία τα ανοσοκύτταρα που ονομάζονται ρυθμιστικά Τ κύτταρα καταστέλλουν τη φλεγμονή έτσι ώστε οι μολυσμένοι ιστοί να μπορούν να επουλωθούν πλήρως. Μια ανεπάρκεια σε πρώτη φάση μπορεί να επιτρέψει ανεξέλεγκτη ανάπτυξη του μολυσματικού παράγοντα, όπως ιού ή βακτηρίων. Ένα ελάττωμα στη δεύτερη φάση μπορεί να προκαλέσει μαζική φλεγμονή, βλάβη ιστών και θάνατο.
Ο κοροναϊός μολύνει τα κύτταρα προσκολλώνται σε έναν υποδοχέα που ονομάζεται ένζυμο μετατροπής αγγειοτενσίνης 2 (ACE2), το οποίο υπάρχει σε πολλούς ιστούς σε όλο το σώμα, συμπεριλαμβανομένης της αναπνευστικής οδού και του καρδιαγγειακού συστήματος. Αυτή η μόλυνση προκαλεί ανοσοαπόκριση φάσης 1, στην οποία τα Β-κύτταρα που παράγουν αντισώματα αντλούν εξουδετερωτικά αντισώματα που μπορούν να συνδεθούν με τον ιό και να τον εμποδίσουν να προσκολληθεί στο ACE2. Αυτό εμποδίζει τον ιό να μολύνει περισσότερα κύτταρα.
Κατά τη διάρκεια της φάσης 1, παράγονται και τα ανοσοκύτταρα κυτοκίνες, μια ομάδα πρωτεϊνών που προσλαμβάνουν άλλα ανοσοκύτταρα καθώς και καταπολεμούν τις λοιμώξεις. Επίσης στον αγώνα συμμετέχουν και τα φονικά Τ κύτταρα που καταστρέφουν τα μολυσμένα με ιό κύτταρα, εμποδίζοντας τον πολλαπλασιασμό του ιού.
Εάν το ανοσοποιητικό σύστημα παραβιαστεί και λειτουργεί κακώς κατά τη φάση 1, ο ιός μπορεί να αναπαραχθεί γρήγορα. Τα άτομα με μειωμένο ανοσοποιητικό σύστημα περιλαμβάνουν τους ηλικιωμένους, τους δέκτες μεταμόσχευσης οργάνων, ασθενείς με αυτοάνοσες ασθένειες, καρκινοπαθείς ασθενείς που υποβάλλονται σε χημειοθεραπεία και άτομα που γεννιούνται με ασθένειες ανοσοανεπάρκειας. Πολλά από αυτά τα άτομα μπορεί να μην παράγουν αρκετά αντισώματα ή φονικά Τ κύτταρα για να αντιμετωπίσουν τον ιό, γεγονός που επιτρέπει στον ιό να πολλαπλασιαστεί ανεξέλεγκτα και να προκαλέσει σοβαρή μόλυνση.
Μοριακό μοντέλο πρωτεΐνης αιχμής (S) κοροναϊού (κόκκινο) που συνδέεται με υποδοχέα μετατροπής αγγειοτενσίνης ενζύμου 2 (ACE2) (μπλε) σε ανθρώπινο κύτταρο. Μόλις μπει στο κύτταρο, ο ιός χρησιμοποιεί τη μηχανή των κυττάρων για να δημιουργήσει περισσότερα αντίγραφα του εαυτού του. JUAN GAERTNER/SCIENCE PHOTO ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ
Πνευμονικός τραυματισμός που προκύπτει από φλεγμονή
Η αυξημένη αναπαραγωγή του SARS-CoV-2 προκαλεί επιπλοκές στους πνεύμονες και σε άλλα όργανα.
Κανονικά, υπάρχει ένα ευρύ φάσμα μικροοργανισμών, επιβλαβών και καλοήθων, που ζουν αρμονικά στους πνεύμονες. Ωστόσο, καθώς ο κορονοϊός εξαπλώνεται, είναι πιθανό ότι η μόλυνση και η φλεγμονή που προκύπτει θα διαταράξουν αυτήν την ισορροπία, επιτρέποντας στα επικίνδυνα βακτήρια που υπάρχουν στους πνεύμονες να κυριαρχήσουν. Αυτό οδηγεί στην ανάπτυξη πνευμονίας, κατά την οποία οι αερόσακοι των πνευμόνων, που ονομάζονται κυψελίδες, γεμίζουν με υγρό ή πύον, καθιστώντας δύσκολη την αναπνοή.
Όταν οι κυψελίδες, η θέση όπου απορροφάται το οξυγόνο και αποβάλλεται διοξείδιο του άνθρακα, γεμίζουν με υγρό, υπάρχει λιγότερος χώρος για απορρόφηση οξυγόνου. ttsz / Getty Images
Αυτό προκαλεί πρόσθετη φλεγμονή στους πνεύμονες, οδηγώντας σε Σύνδρομο Οξείας Αναπνευστικής Δυστασίας (ARDS), το οποίο είναι εμφανίζεται στο ένα τρίτο των ασθενών με COVID-19. Το ανοσοποιητικό σύστημα, ανίκανο να ελέγξει τη ιογενή λοίμωξη και άλλα αναδυόμενα παθογόνα στους πνεύμονες, ενισχύει μια ακόμη ισχυρότερη φλεγμονώδη απόκριση απελευθερώνοντας περισσότερες κυτοκίνες, μια κατάσταση γνωστή ως «καταιγίδα κυτοκινών».
Σε αυτό το στάδιο, είναι επίσης πιθανό ότι η ανοσοαπόκριση της φάσης 2 που στοχεύει στην καταστολή της φλεγμονής αποτυγχάνει και δεν μπορεί να ελέγξει την κυτοκίνη. Τέτοιες καταιγίδες κυτοκίνης μπορούν να προκαλέσουν φιλική φωτιά - καταστροφικές, διαβρωτικές χημικές ουσίες που προορίζονται να καταστρέψουν μολυσμένα κύτταρα που απελευθερώνονται από τα ανοσοκύτταρα του σώματος και μπορούν να οδηγήσουν σε σοβαρή βλάβη στους πνεύμονες και σε άλλα όργανα.
Επίσης, επειδή το ACE2 υπάρχει σε όλο το σώμα, τα φονικά Τ κύτταρα από τη φάση 1 μπορούν να καταστρέψουν τα μολυσμένα με ιό κύτταρα σε πολλά όργανα, προκαλώντας ευρύτερη καταστροφή. Έτσι, οι ασθενείς που παράγουν υπερβολικές κυτοκίνες και Τ κύτταρα μπορεί να πεθάνουν από τραυματισμό όχι μόνο στους πνεύμονες αλλά και σε άλλα όργανα όπως η καρδιά και τα νεφρά.
Η πράξη εξισορρόπησης του ανοσοποιητικού συστήματος
Το παραπάνω σενάριο εγείρει πολλά ερωτήματα σχετικά με την πρόληψη και τη θεραπεία του COVID-19. Επειδή η η πλειοψηφία των ανθρώπων αναρρώνει από τον κορωνοϊό, είναι πιθανό ότι ένα εμβόλιο που ενεργοποιεί εξουδετερωτικά αντισώματα και Τ κύτταρα για να εμποδίσει τον ιό να εισέλθει στα κύτταρα και να αναπαραχθεί είναι πιθανό να είναι επιτυχές. Το κλειδί για ένα αποτελεσματικό εμβόλιο είναι ότι δεν προκαλεί υπερβολική φλεγμονή.
Επιπλέον, σε ασθενείς που μεταβαίνουν σε μια πιο σοβαρή μορφή όπως το ARDS και η καταιγίδα κυτοκινών, η οποία είναι συχνά θανατηφόρα, υπάρχει επείγουσα ανάγκη για νέα αντιφλεγμονώδη φάρμακα. Αυτά τα φάρμακα μπορούν να καταστείλουν σε μεγάλο βαθμό την καταιγίδα κυτοκινών χωρίς να προκαλέσουν υπερβολική καταστολή της ανοσολογικής απόκρισης, επιτρέποντας έτσι στους ασθενείς να καθαρίσουν τον κορονοϊό χωρίς βλάβη στους πνεύμονες και άλλους ιστούς.
Μπορεί να υπάρχει μόνο ένα στενό παράθυρο ευκαιρίας κατά το οποίο αυτοί οι ανοσοκατασταλτικοί παράγοντες μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά. Τέτοιοι παράγοντες δεν πρέπει να ξεκινούν σε πρώιμο στάδιο μόλυνσης όταν ο ασθενής χρειάζεται το ανοσοποιητικό σύστημα για την καταπολέμηση της λοίμωξης, αλλά δεν μπορεί να καθυστερήσει πολύ μετά την ανάπτυξη του ARDS, όταν η μαζική φλεγμονή είναι ανεξέλεγκτη. Αυτό το παράθυρο της αντιφλεγμονώδους θεραπείας μπορεί να προσδιοριστεί με παρακολούθηση των επιπέδων αντισώματος και κυτοκίνης σε ασθενείς.
Με τον COVID-19, λοιπόν, οι «πιο κατάλληλοι» είναι άτομα που αναπτύσσουν κανονική ανοσοαπόκριση φάσης 1 και φάσης 2. Αυτό σημαίνει μια ισχυρή ανοσοαπόκριση στη φάση 1 για την απομάκρυνση της πρωτογενούς λοίμωξης από κοροϊό και την αναστολή της εξάπλωσής της στους πνεύμονες. Στη συνέχεια, αυτό θα πρέπει να ακολουθείται από μια βέλτιστη απόκριση φάσης 2 για την πρόληψη της υπερβολικής φλεγμονής με τη μορφή «καταιγίδας κυτοκινών».
Τα εμβόλια και οι αντιφλεγμονώδεις θεραπείες πρέπει να διαχειριστούν προσεκτικά αυτήν την ευαίσθητη πράξη εξισορρόπησης για να είναι επιτυχής.
Με αυτόν τον κορονοϊό, δεν είναι εύκολο να γνωρίζουμε ποια είναι τα πιο κατάλληλα άτομα. Δεν είναι απαραίτητα τα νεότερα, ισχυρότερα ή πιο αθλητικά άτομα που είναι εγγυημένα ότι θα επιβιώσουν από αυτόν τον κοροναϊό. Οι πιο κατάλληλοι είναι εκείνοι με τη «σωστή» ανοσολογική απάντηση που μπορούν να καθαρίσουν τη μόλυνση γρήγορα χωρίς να αυξήσουν την υπερβολική φλεγμονή, η οποία μπορεί να είναι θανατηφόρα.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Prakash Nagarkatti, Αντιπρόεδρος Έρευνας και Διακεκριμένος Καθηγητής Καρολίνας, Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας και Mitzi Nagarkatti, Πρόεδρος του Κέντρου για την Ανακάλυψη Φαρμάκων για τον Καρκίνο, Διακεκριμένος Καθηγητής και Πρόεδρος της Καρολίνας, Τμήμα Παθολογίας, Μικροβιολογίας και Ανοσολογίας, Πανεπιστήμιο της Νότιας Καρολίνας
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
The Body Keeps the Score: Brain Mind and Body in the Healing of Trauma
από τον Bessel van der Kolk
Αυτό το βιβλίο διερευνά τις συνδέσεις μεταξύ του τραύματος και της σωματικής και ψυχικής υγείας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη θεραπεία και την ανάρρωση.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Breath: The New Science of a Lost Art
από τον James Nestor
Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της αναπνοής, προσφέροντας ιδέες και τεχνικές για τη βελτίωση της σωματικής και ψυχικής υγείας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Το παράδοξο των φυτών: Οι κρυμμένοι κίνδυνοι σε «υγιεινές» τροφές που προκαλούν ασθένειες και αύξηση βάρους
από τον Steven R. Gundry
Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ διατροφής, υγείας και ασθένειας, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Immunity Code: The New Paradigm for Real Health and Radical Anti-aging
από τον Joel Greene
Αυτό το βιβλίο προσφέρει μια νέα προοπτική για την υγεία και την ανοσία, βασιζόμενη στις αρχές της επιγενετικής και προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτιστοποίηση της υγείας και της γήρανσης.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Ο πλήρης οδηγός νηστείας: Θεραπεύστε το σώμα σας μέσω διαλείπουσας, εναλλασσόμενης ημέρας και παρατεταμένης νηστείας
από τον Δρ Jason Fung και τον Jimmy Moore
Αυτό το βιβλίο διερευνά την επιστήμη και την πρακτική της νηστείας προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη βελτίωση της συνολικής υγείας και ευεξίας.
