Vznikajúca úloha neutrofilov v patogenéze trombózy u COVID-19

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

Valeria Iliadi, Ina Konstantinidou a kol.

1. Úvod

Nová choroba koronavírusu 2019 (COVID-19) bola prvýkrát hlásená v decembri 2019 v čínskom meste Wuhan[1]. Svetová zdravotnícka organizácia 11. marca 2020 charakterizovala globálnu zdravotnú núdzovú situáciu COVID-19 ako pandémiu. K 28. marcu 2021 bolo celosvetovo potvrdených 126 359 540 prípadov COVID{12}} a 2 769 473 úmrtí [2]. Etiológiou ochorenia je koronavírus 2 závažného akútneho respiračného syndrómu (SARS CoV-2), obalená RNA s pozitívnym významom patriaca medzi koronavírusy [3].

Predtým sa uvádzalo, že zvýšené hladiny krvineutrofilysú skorým indikátorom závažnej infekcie SARS-CoV-2 [4]. Okrem toho sa u pacientov s COVID-19[5-10] pozorovalo zvýšenie rôznych koagulačných parametrov, ako sú D-diméry, protrombínový čas (PT), fibrinogén a produkty degradácie fibrinogénu (FDPs). . Mechanizmus koagulácie zahŕňa špecifické proteíny, ktoré pôsobia ako prirodzené antikoagulanciá, čím zabraňujú tvorbe zrazenín. Tieto proteíny sú antitrombín (AT), proteín C (PC) a proteín S (PS). Výsledky predchádzajúcich štúdií sa však zdajú byť kontroverzné. Zhang a kol. uviedli, že aktivity proteínu C, proteínu S a antitrombínu boli všetky pod normálnym rozsahom [11]. Okrem toho Gazzaruso a kol. oznámili, že pacienti s COVID-19 majú nízke hladiny AT. Autori ďalej naznačili, že AT je silne spojená s mortalitou pri COVID-19 [12]. Antitrombín (AT) hrá významnú úlohu pri koagulopatii vyvolanej COVID{10}}, kde nízke hladiny AT môžu vysvetliť neúčinnosť antikoagulancií u pacientov s COVID{11}} [13]. Vyššie uvedený výskum poukazuje na synergické úlohy imunitného a koagulačného systému pri rozvoji trombotických prejavov pri COVID-19.

Mechanizmus NETózy, jej úloha v patogenéze imunotrombózy a koagulopatie súvisiacej s COVID{1}}a cielené terapeutické zásahyneutrofilysú diskutované v tejto recenzii.

herba epimedium sagittatumacistanchepre imunitu

2. Neutrofily

Neutrofilysú „Popoluškou“ vrodenej imunity – s výnimkou ich kritickej úlohy pri obrane hostiteľa proti patogénom – a hrajú zásadnú úlohu pri trombóze.Neutrofilysa tvoria v kostnej dreni a cirkulujú v krvi ako dominantné biele krvinky. Migrácia neutrofilov je rozhodujúca pre obranu hostiteľa a odstraňovanie patogénov počas infekcie [14]. Interakcie medzi adhéznymi receptormi neutrofilov a adhéznymi molekulami zo skupiny integrínov beta2 (CD11/CD18) na endotelových bunkách sú nevyhnutné na aktiváciu neutrofilov a ich migráciu do miesta infekcie [15].

neutrofilyAntimikrobiálny arzenál je pôsobivý a zahŕňa rôzne efektorové mechanizmy, ako je fagocytóza a degranulácia. V roku 2004 Brinkmann a spol. opísali novú dodatočnú antimikrobiálnu paradigmu účinku neutrofilov známu ako neutrofilné extracelulárne pasce (NET)[16]. NET sú zložené z chromatínu a zdobené niekoľkými proteínmi, ktoré majú antimikrobiálne vlastnosti, ako sú históny, elastáza a myeloperoxidáza [17]. V súčasnosti sa všeobecne uznáva, že existujú tri antibakteriálne mechanizmy účinku neutrofilov: fagocytóza, degranulácia a tvorba NET. NET uplatňujú svoje antimikrobiálne účinky prostredníctvom imobilizácie patogénu prostredníctvom zachytenia. Okrem toho zložky NET antimikrobiálnych peptidov, histónov a DNA vytvárajú priame antimikrobiálne účinky [18-20]. Počas posledného desaťročia vedci odhalili životne dôležitú úlohuneutrofilya neutrofilné extracelulárne pasce (NET) pri trombozápale [21-24].

3. Indukčné a molekulárne mechanizmy tvorby NET

K dnešnému dňu bolo rozpoznané široké spektrum stimulov ako induktorov tvorby NET (tabuľka 1). Priama expozícia mikrobiálnym patogénom, grampozitívnym baktériám (Staphylococcus aureus, Staphylococcus suis, Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumonia)[8-10] a gramnegatívnym baktériám (Escherichia coli, Salmonella enterica, Shigella flexneri, a Pseuginosas), vystavenie hýfam alebo kvasinkám (Candida albicans) a vystavenie prvokovým parazitom (Leishmania amazonensis alebo Trypanosoma cruzi) sú schopné vyvolať tvorbu NET [25-27]. Okrem toho sa môžu aktivovať lieky, ako sú statíny a antibiotikáneutrofilyna vytvorenie NETov [19,28]. Jhunjhunwala S a kol. ďalej ukázali, že sterilné implantáty môžu indukovať tvorbu NET [29].

Ako prvýkrát ukázali Zychlinsky et al., tvorba NET závisí od reaktívnych foriem kyslíka (ROS) produkovaných NADPH oxidázou [17]. Tento proces bol potvrdený v štúdii na pacientoch trpiacich chronickou granulomatóznou chorobou (CGD)[30]. Fuchs a kol. zistili, že mutácie v nikotínamid adenín dinukleotid fosfát (NADPH) oxidáze pozastavujú tvorbu NET. Je zaujímavé, že výsledky v tejto štúdii ukázali, že pridanie exogénneho ROS k CGDneutrofilypodporuje tvorbu NET [30]. Podobne Bianchi a kol. ukázali, že génová terapia u pacienta s CGD obnovila tvorbu NET prostredníctvomneutrofily, zdôrazňujúc úlohu funkčnej NADPH oxidázy pri tvorbe NET [31].

Papayannopoulos a kol. ďalej demonštrovali nové funkcie granulárnych proteínov, ako je neutrofilná elastáza (NE) pri regulácii hustoty chromatínu [32] Autori preukázali, že aktivovaný NE uniká z azurofilných granúl a premiestňuje sa do jadra, kde podporuje dekondenzáciu chromatínu prostredníctvom degradácie špecifických histónov . V dôsledku toho myeloperoxidáza synergizuje s NE, aby poháňala dekondenzáciu chromatínu, čo prispieva k tvorbe NET. Dekondenzácia chromatínu, základný krok tvorby NET, je spojená s hypercitrulináciou histónu H3 prostredníctvom premeny histón arginínu na citrulín pomocou peptidylarginín deiminázy 4 (PAD4), enzýmu, ktorý je obzvlášť bohatý na zrelé látky.neutrofily[33]. Zdá sa, že hyperktrulinácia hrá zásadnú úlohu pri tvorbe NET. Jedna štúdia ukázala, že myši s deficitom PAD 4 neboli schopné tvoriť NET a vykazovali znížené zachytenie a zabíjanie baktérií závislé od NET [34].

Tabuľka 1. NET induktory. tnterleukín8（IL-8）, tumor nekrotizujúci faktor-（TNFx）,interferón-（IFN-y）,interferón- (IFN-), faktor stimulujúci kolónie granulocytov a makrofágov (GM-CSF ), lipopolysacharidy (LPS) a komplementovú zložku 5a (C5a).

Ďalším mechanizmom zapojeným do uvoľňovania NET je autofágia. Niekoľko štúdií ukázalo, že autofágia modifikuje funkcie neutrofilov (3536). Autofágia je homeostatický mechanizmus zapojený do programovanej bunkovej smrti. Autofagický mechanizmus je indukovaný PI3K hVPS34. Ukázalo sa, že inhibícia PI3K pomocou 3-metyladenínu (3-MA), wortmannínu a LY294002 inhibuje autofágiu. Okrem toho je autofágia negatívne regulovaná proteínkinázovým cicavčím cieľom rapamycínu (mTOR)[37].

Nedávno Mazzoleni a spol. uvádza, že Panton-Valentine leukocidín (PVL) spúšťa alternatívny proces NETózy [38]. Táto štúdia ukázala, že NET indukované PVL sa líšia od NETózy závislej od NADPH oxidázy a zameriavajú sa na mitochondrie.

echinakozidvcistanchepreimunita

4. Neutrofily, NET a poškodenie endotelu

Endotelové bunky (EC) sú kľúčovým hráčom pri udržiavaní normálnej hemostázy. Integrita cievnej steny, v tandeme s expresiou rôznych inhibítorov, ako je inhibítor dráhy tkanivového faktora (TFPI), trombomodulín, receptor proteínu C a proteoglykány podobné heparínu, prejavuje antikoagulačný účinok [39]. Poškodenie endotelových buniek bolo tiež zistené u pacientov s COVID-19 ako bežný znak ochorenia [40]. Nedávne publikácie naznačujú, že COVID-19 postihuje aj iné orgány okrem pľúc, ako sú srdce a obličky. Lindner a kol. preukázali prítomnosť SARS-CoV-2 v tkanive myokardu počas pitvy[41]. Ako jeden z možných mechanizmov multiorgánového poškodenia bol určený endotel. Endotel súvisiaci s COVID{8}} indukuje systémovú vaskulárnu endotelovú dysfunkciu, ktorá bola pozorovaná pri komplikáciách ochorenia [42]. Sh a spol. predpokladali, že endotelové bunky môžu byť aktivované protilátkami, NET a rôznymi cirkulujúcimi proteínmi, s výnimkou priameho vírusového účinku 43]. Ackermann a kol. vykonali pitvy siedmich pacientov, ktorí zomreli na respiračné zlyhanie súvisiace s COVID{11}}alebo s chrípkou. Správa ukázala, že incidencia tvorby trombu v pľúcnej mikrovaskulatúre bola približne deväťkrát vyššia ako v prípade chrípky (p<0.001)[44]. in="" the="" same="" study,="" histological="" analysis="" of="" the="" lungs="" from="" patients="" who="" suffered="" influenza-associated="" respiratory="" failure="" showed="" diffuse="" alveolar="" damage="" with="" perivascular="" t-cell="" infiltration.="" conversely,="" histological="" analysis="" of="" the="" pulmonary="" vessels="" in="" patients="" with="" covid-19="" revealed="" widespread="" thrombosis="" with="" microangiopathy="" [44].="" at="" the="" beginning="" of="" 2021,="" evert="" et="" al.="" reported="" the="" same="" results="" in="" their="" own="" autopsy="" findings.="" the="" autopsy="" revealed="" that="" patients="" with="" severe="" diffuse="" alveolar="" damage="" had="" developed="" endothelium="" and="" capillaritis="" [45].="" to="" correlate="" endothelial="" dysfunction="" with="" in-hospital="" mortality,="" philippe="" et="" al.="" measured="" a="" panel="" of="" endothelial="" biomarkers="" and="" the="" von="" willebrand="" factor="" (vwf)="" in="" 208="" covid-19patients.="" according="" to="" the="" authors'="" data,="" the="" best="" predictor="" for="" in-hospital="" mortality="" was="" vwf="">

Skendros et al. skúmali úlohu osi NET/doštičky/trombín v EC a preukázali, že inhibícia komplementu má terapeutický účinok pri infekcii SARS-CoV-2, čo sa odráža v poklese C-reaktívneho proteínu a IL -6, výrazné zlepšenie funkcie pľúc a vymiznutie syndrómu akútnej respiračnej tiesne (ARDS) spojeného so SARS-CoV-2- [47].

test na flavonoidy

5. Neutrofily, NET a trombozápal

Okrem silných antimikrobiálnych vlastností, prostredníctvom NET,neutrofilytiež vyvolávajú silnú prokoagulačnú odpoveď. Aktivácia koagulačného systému je základným obranným mechanizmom hostiteľa, ktorý zabraňuje šíreniu infekčných agens prostredníctvom ukladania fibrínu a tvorby trombu. Aj keď to uvádzali predchádzajúce štúdieneutrofilyzískavať, ale neprodukovať TF, čo by oslabilo významneutrofilypri trombóze sa dnes všeobecne uznáva, že na trombóze sa podieľa TF odvodená z neutrofilov [48]. Okrem toho sa uvoľňovanie NET ukázalo ako hlavný prispievateľ k trombozápalu súvisiacemu s neutrofilmi, ktorý poskytuje skelet pre zachytenie krvných doštičiek a následnú aktiváciu. Vedúca úloha NET pri trombozápaloch súvisiacich s neutrofilmi bola preukázaná pomocou modelov in vitro aj ex vivo, vrátane sepsy, hlbokej venóznej trombózy (DVT) a malignít (tabuľka 2) [49,50]. Prítomnosť NET bola nedávno identifikovaná v tromboch na myšacom modeli hlbokej žilovej trombózy [49]. Brill et al. uviedli, že extracelulárny chromatín NETs, ​​ktorý pravdepodobne pochádza zneutrofily, je štrukturálnou zložkou venózneho trombu a že sa zdá, že skelet DNA aj históny prispievajú k patogenéze DVT u myší. NET môžu poskytnúť nové ciele pre vývoj liekov na DVT. Okrem toho Kambas a kol. preukázali, že expresia bioaktívneho TF v NET môže indukovať koagulačnú kaskádu [51]. Títo autori objasnili zapojenie autofagického aparátu do expresie TF v NET a následnej aktivácie tvorby trombov.

Najmä u pacientov so SARS Cov{0}} Leppkes a kol. ukázali, že ťažké ochorenie indukuje tvorbu NET vo vnútri mikrociev. Intravaskulárna tvorba NET s agregáciou trombocytov vedie k poškodeniu orgánov v dôsledku rýchlej oklúzie cievy [52]. Okrem toho Nicolai a kol. poznamenal, že zápalové mikrovaskulárne tromby obsahujúce NET a krvné doštičky možno nájsť v obličkách, pľúcach a srdciCOVID-19pacientov [53].

Spolupráca krvných doštičiek a neutrofilov je pozoruhodným mechanizmom vrodenej imunity, ktorý prispieva k patogenéze trombózy. Po primingu závislom od von Willebrandovho faktora môžu trombocyty ovplyvniťneutrofilyako prostredníctvom priamych interakcií, tak aj prostredníctvom uvoľňovania rozpustných mediátorov [54-56. Krvné doštičky vylučujú množstvo rôznych molekúl. Anorganický polyfosfát (PolyP) je kritickou zložkou granúl s hustotou krvných doštičiek, ktorý sa podieľa na koagulácii a zápale. Kritická úloha PolyP uvoľňujúceho krvné doštičky bola ukázaná v práci Morrissey et al. [57].

Okrem toho môže byť tvorba NET indukovaná aj terapeutickou manipuláciou. Extrakorporálna membránová oxygenácia (ECMO) terapia bola použitá na zlepšenie okysličovania pacientov trpiacich naCOVID-19. V konečnom dôsledku miera úmrtnosti klesla u pacientov, ktorí podstúpili ECMO. Napriek tomu zostali časté trombotické komplikácie. Ako cudzie povrchy môžu biomateriály ECMOsystémov indukovať tvorbu NET spôsobom nezávislým od krvných doštičiek [58]. Na testovanie tohto javu Winnersbach et al. študovali vplyv ECMO na funkcie krvných doštičiek a trombotické komplikácie. V tejto štúdii ľudská krv chudobná na krvné doštičky (PLT-) a naivná (PLT plus) heparinizovaná ľudská krv cirkulovala počas 6 hodín v dvoch identických testovacích okruhoch in vitro používaných pre zariadenia ECMO. Autori uviedli, že deplécia PLT v systéme ECMO bola spojená s obmedzenou aktiváciou PLT, ale nepostačovala na inhibíciu tvorby zrazenín [59].

Tabuľka 2. Štúdie NET pri trombozápale.myeloperoxidáza, MPO; neutrofilná elastáza, NE; High Mobility Group Box1, HMGB-1; deoxyribonukleová kyselina, DNA; infarkt myokardu s eleváciou ST segmentu, STEM; interleukín-1b, IL-1b; interleukín-17, IL-17; Western blot, WB; imunohistochemické farbenie, IHC; systémový lupus erythematosus, SLE; Regulované vo vývoji a reakciách na poškodenie DNA 1, REDD-1; a hlboká žilová trombóza, DVT.

6. Neutrofily, NET a poškodenie pľúc pri COVID-19

Pľúca sú prvým orgánom, ktorý SARS-CoV-2 napadne. Po príchode do alveol SARS-CoV-2 spúšťa vrodené imunitné reakcie prostredníctvom aktivácie alveolárnych makrofágov. Potom vírusové častice aktivujú komplementovú kaskádu prostredníctvom lektínovej dráhy. Komplementárne peptidy C3a a C5a, produkované ako súčasť aktivácie komplementového systému, stimulujú migráciuneutrofilydo miesta infekcie. Komplex útoku komplementovej membrány (MAC) potom poškodzuje bunky, čím vytvára molekulárne vzory spojené s poškodením (DAMP). Okrem toho proteín SARS-CoV-2 S stimuluje bunky pľúcneho epitelu k uvoľňovaniu špecifických proteínov, ako je proteín epitelovej membrány 2 (Emp2). Emp2 buniek alveolárneho epitelu typu 1 upreguluje migráciu neutrofilov. Ako súčasť prvej línie vrodenej imunitnej odpovede sa aktivujeneutrofilyplnia ochranné úlohy pri rôznych infekciách prostredníctvom fagocytózy, degranulácie a tvorby NET. Okrem toho aktivovanéneutrofily, spolu s makrofágmi sú zodpovedné za sekréciu prozápalových cytokínov, ako sú IL-1b, IL-2R, IL-6, IL-8, TNF- a ďalšie [{ {5}}]. Štúdie o histopatológii pľúc pri infekcii COVID{6}} a ťažkom respiračnom zlyhaní preukázali prítomnosť zreteľného poškodenia alveolov a tvorby trombov v periférnych pľúcnych cievach. Je zaujímavé, že vizualizácia zápalu bohatého na neutrofily a neutrofilných extracelulárnych pascí v mieste infekcie potvrdila úlohuneutrofilypri imunitných odpovediach súvisiacich s COVID-19- [67,68]. Veras et al. zistili, že SARS-CoV-2 môže indukovať tvorbu NET prostredníctvom zdravýchneutrofily, ktorá závisí od enzýmu konvertujúceho angiotenzín 2 alebo hyper citrulinácie [69]. Zuo a spol. potvrdili tento výsledok v štúdii ex vivo. Pri štúdiu sér od pacientov s COVID-19 autori detekovali vyššie NET markery (bezbunková DNA, komplexy myeloperoxidázy (MPO)DNA a/alebo citrulinovaný histón H3)[4]. Podobne Ng a spol. skúmali markery NET u pacientov s COVID-19 v porovnaní so zdravými jedincami a zistilo sa, že všetky markery sú zvýšené. Autori dospeli k záveru, že NET hrajú kľúčovú úlohu pri progresii ochorenia a trombotických komplikáciách [70]. Tieto výsledky nedávno pozoroval aj Wang a kol. v celotkanivej transkriptomickej analýze pľúcneho tkaniva a tekutiny z bronchoalveolárnej laváže (BALF). V tejto štúdii sa najvýznamnejšie upregulované markerové gény, ako v pľúcnom tkanive, tak aj v BALF, našli vneutrofily(84 génov). Z týchto 84 génov bolo 16 génov spojených s NET. Medzi NE1-asociovanými génmi boli pozorované génové promótory aktivácie proteínovej arginíndeiminázy typu 4 (PAD4) a gény súvisiace s ROS [71].

Patologické nálezy z pitiev pacientov s COVID{0}} zdôraznili kľúčovú úlohuneutrofilypri hyperzápale [72-74]. Celkovo sa u pacientov s COVID-19 zistila infiltrácia neutrofilov cez neutrofilné zátky prostredníctvom farbenia neutrofilnou elastázou (NE), myeloperoxidázou (MPO) a citrulinovaným histónom H3 (citH3). Predovšetkým tieto nálezy obsahovali NET a krvné doštičky [74]. Na druhej strane Sinha a spol. analyzovali 39 pacientov trpiacich ARDS v dôsledku COVID-19 a uviedli, že ARDS nesúvisí s vyšším systémovým zápalom |75]. Navyše, ARDS v tejto kohorte bolo spojené s nižšou prevalenciou hyperzápalového fenotypu v porovnaní so zodpovedajúcimi pacientmi zaradenými do štúdie HARP-2 (multicentrická, randomizovaná kontrolovaná štúdia simvastatínu v Spojenom kráľovstve) [75].

Najmä Calfee a kol. uviedli, že priame poškodenie pľúc korelovalo s ťažkým poškodením pľúcneho epitelu, zatiaľ čo opačný model prevažne endoteliálneho poškodenia bol pozorovaný pri nepriamom poškodení pľúc [76]. Na základe týchto zistení autori navrhli rôzne podtypy ARDS v dôsledku COVID-19.

7. Neutrofily, NET a poškodenie obličiek pri COVID-19 trombozápale

Hoci dýchací systém je prvým cieľom SARS-CoV-2, akútne poškodenie obličiek (AKI) bolo opísané aj u pacientov trpiacich COVID-19 [77]. Zdá sa, že obličky sú druhým najväčším orgánom zapojeným do trombozápalu súvisiaceho s COVID-19-. Cytokínová búrka, poškodenie endotelu a uvoľnenie extracelulárnej pasce neutrofilov sú niektoré z patofyziologických mechanizmov, ktoré vedú k renálnej kapilárnej trombóze počas infekcií COVID-19 [78]. Klinické príznaky postihnutia obličiek zahŕňajú zvýšenie sérového kreatinínu s alebo bez novovzniknutej proteinúrie. Cheng a kol. uviedli, že ochorenie obličiek je spojené s vysokým indexom úmrtnosti u pacientov s COVID{9}}[79]. Histopatologická analýza obličiek u pacientov s COVID{11}}potvrdila prítomnosť lézií súvisiacich s vírusom, ako je vaskulitída, zápal a krvné doštičky s agregátmi erytrocytov, ktoré upchávajú lúmen kapilár. Okrem toho vyšetrenie elektrónovým mikroskopom ukázalo častice podobné koronavírusu v tubulárnom epiteli a podocytoch. Analýza imunofarbenia odhalila, že ACE2 receptory boli upregulované u pacientov s COVID-19 a kolokalizované s nukleoproteínom SARS-CoV-2. K akútnemu poškodeniu obličiek prispievajú faktory ako systémová hypoxia, abnormálna koagulácia a možná rabdomyolýza súvisiaca s liekom alebo hyperventiláciou [80]. Okrem toho sa aktivácia komplementového systému môže podieľať na poškodení obličiek pri COVID-19. Pomocou imunohistochémie pre faktory komplementu Clq, MASP-2, C3b, C3d, C4d a C5b-9 skúmali Pfister et al. zapojenie systému komplementu do poškodenia obličiek v šiestich biopsiách obličiek z pitvy materiály pacientov s COVID-19 [81]. Oba produkty štiepenia C3 (C3b a C3d) boli detegované v renálnych artériách a glomerulárnych kapilárach biopsií COVID{32}}. Membránový atakujúci komplex C5b-9 (MAC) bol uložený prevažne v peritubulárnych kapilárach, renálnych arteriolách a tubulárnej bazálnej membráne.

8. Neutrofily, NET a Kawasakiho choroba

Kawasakiho choroba (KD) je akútna febrilná systémová vaskulitída v malých a stredne veľkých artériách, ktorá vedie k léziám koronárnych artérií (CAL) u malých detí, najmä v Japonsku [82,83]. Keďže Kawasakiho choroba vykazuje sezónne a regionálne vzorce, bolo navrhnuté, že spúšťačom KD môžu byť iné infekcie. Koronavírus HCoV-229E bol skutočne identifikovaný ako etiologický faktor vo vývoji KD[84]. Keďže diagnóza KD je založená iba na klinických kritériách, bežne používané biochemické markery, ako je CRP, nedokážu rozlíšiť KD od infekčných chorôb. V tomto kontexte by lepšie pochopenie patofyziologických mechanizmov KD mohlo pomôcť objaviť nové biomarkery na včasnú detekciu KD.

Histopatologické štúdie lézií vaskulitídy KD ukázali, že prevládajúcimi bunkami sú CD163 monocyty/makrofágy a CD3 T bunky [85]. Ďalšie zápalové bunky, ako naprneutrofilya produkcia prozápalových cytokínov riadená neutrofilmi tiež prispieva k poškodeniu EC. Armaroli a kol. uviedli, že poškodenie EC so zvýšenými hladinami S100A12 v sére u pacientov s KD bolo prísne závislé od signalizácie interleukínu-1 (IL-1) (p<0.001)[86]. although="" it="" was="" previously="" shown="" that="" sars-cov-2="" infection="" is="" a="" type="" of="" net="" opathy,="" yamashita="" et="" al.reported="" for="" the="" first="" time="" that="" serum="" from="" kd="" patients="" can="" stimulate="" net="" formation="" in="" human="">neutrofilyin vitro [87]. Táto štúdia preukázala, že tvorba NET je hlavným patofyziologickým mechanizmom pri infekcii SARS-CoV-2 a Kawasakiho syndróme 87]. Tento výsledok súhlasí so štúdiou Poulettyho et al. ktoré naznačovali, že Kawasakiho syndróm je spojený s infekciou SARS-CoV-2 u detí [88]. Okrem toho Jing a kol. analyzovali úlohu neutrofilných extracelulárnych pascí (NET) v patogenéze KD [89]. Autori zistili, ženeutrofilyKD pacientov indukovalo tvorbu NET a že tieto NET významne zvýšili produkciu prozápalových cytokínov a aktiváciu NF-kB v mononukleárnych bunkách periférnej krvi (PBMC). Okrem toho in vitro modely v kultúre endotelových buniek ukázali zvýšenú expresiu vaskulárneho endotelového rastového faktora A (VEGF-A) a hypoxiou indukovateľného faktora-1a (HIF-1x). Tieto výsledky ukazujú, že NET sú kľúčovými hráčmi v patogenéze KD a Kawasakiho syndrómu.

9. Neutrofily, NET a terapeutické intervencie pri COVID-19

Je to dobre zdokumentovanéneutrofilysú kľúčovými faktormi cytokínovej búrky a trombotických komplikáciíCOVID-19pacientov a toto terapeutické zacielenieneutrofilymôže zlepšiť hyperzápalový syndróm pri COVID-19. Preto niekoľko štúdií navrhlo, že NET by mohli byť terapeutickým cieľomCOVID-19pacientov (tabuľka 3) [90-93].

Tabuľka 3. Terapeutické cielenie neutrofilných extracelulárnych pascí. Peptidylarginín deiminázy-4, PAD-4; Neutrofilná elastáza, NE;High Mobility Group Box1,HMGB-1;Deoxyribonukleová kyselina, DNA;Interleukín-1b,IL-1b,a interleukín-17,IL{{8 }}.

9.1. Zacielenie na interleukín

Cytokíny zapojené do patogenézy zápalu pľúc pri COVID-19 zahŕňajú IL-1, IL-6, IL-8 a TNF-[94]. Počas skorých fáz pandémie bolo hlásené off-label podávanie anti-interleukínového lieku schváleného FDA. Výsledky súvisiacich štúdií sú však protichodné.

Niekoľko štúdií s pacientmi s COVID{0}} uvádza pozitívne účinky antagonistov interleukínu-1 [95,96]. Zacielenie IL-1 receptorov anakinrou (antagonista IL-1 receptora (Ra)) pri COVID-19 však zostáva neisté. K dnešnému dňu existujú tri anti-IL-1 látky schválené FDA: Anakinra je inhibítor IL{10}} receptora, zatiaľ čo kanakinumab a rilonacept sú inhibítory IL{11}}. Anakinra bola hlásená pri liečbe COVID-19. Zistilo sa, že podávanie anakinry pacientom s COVID{13}} je bezpečné a môže byť spojené so znížením úmrtnosti a potreby mechanickej ventilácie [96]. Na druhej strane štúdia CORIMUNO-ANA{16}} uviedla, že Anakinra nezlepšila výsledky u pacientov s miernou až stredne závažnou pneumóniou COVID{19}} [97]. Podobne bola vykonaná jednocentrová retrospektívna porovnávacia štúdia od de la Calle a kol., ktorá uviedla, že liečba anakinrou nedokázala zlepšiť prognózu pacientov s ťažkým COVID-refraktérnym na tocilizumab-19 [98].

Niekoľko prebiehajúcich klinických štúdií používa anti-IL-6 v terapeutických protokoloch pre COVID-19. Guaraldi et al. vykonali štúdiu na dospelých pacientoch s cieľom posúdiť úlohu anti-IL-6 pri znižovaní rizika úmrtia u pacientov so závažným ochorením COVID-19. Táto observačná kohortová štúdia zahŕňala 544 pacientov s ťažkým COVID{7}}; 365 z týchto pacientov dostalo štandardné protokoly, zatiaľ čo zvyšných 179 pacientov bolo liečených tocilizumabom (monoklonálna protilátka, ktorá sa viaže na IL{10}} receptor). Výsledky tejto štúdie ukázali, že liečba tocilizumabom znížila riziko invazívnej mechanickej ventilácie alebo úmrtia u pacientov s ťažkou COVID{11}} pneumóniou [99. Rovnaké výsledky uviedli Huang a kol. ukazujú, že liečba tocilizumabom je spojená so znížením úmrtnosti v porovnaní s neliečením u pacientov s ťažkým COVID{14}} [100]. Na rozdiel od predtým publikovaných štúdií Stone et al. nedávno oznámili, že tocilizumab nebol účinný pri prevencii intubácie alebo smrti u stredne chorých pacientov hospitalizovaných s COVID-19 [101].

Interleukín-17 predtým súvisel s hyperzápalovým stavom u pacientov s COVID{1}}. Úloha anti-IL-17 bola hlásená u pacienta s ankylozujúcou spondylitídou liečeného sekukinumabom (monoklonálna protilátka, ktorá sa viaže na proteín IL-17). Podľa tejto štúdie boli inhibítory IL-17 prezentované ako sľubné ciele na prevenciu aberantného zápalu a akútnej respiračnej tiesne pri COVID-19. Pozitívne výsledky anti-IL-17 tiež zaznamenali Mareev et al. [102]. Mugheddu a kol. ďalej uviedli, že dvaja COVID{10}}pozitívni pacienti, ktorí tiež trpeli psoriázou, sa rýchlo zotavili z infekcií v dôsledku dlhodobej liečby sekukinumabom [103].

Celkovo sa na IL receptory zamerali rôzne ukončené a prebiehajúce štúdie. Napriek sľubným výsledkom niektorých z týchto štúdií iný výskum priniesol opačné závery, čo viedlo k diskusii o skutočnej hodnote týchto zásahov. Lepšie navrhnuté a multicentrické štúdie by mohli objasniť skutočnú hodnotu týchto liekov.

9.2. Inhibítory neutrofilnej elastázy

Neutrofilná elastáza (NE), serínová proteáza, je jedným z proteolytických enzýmov, ktoré výrazne prispievajú k funkciineutrofily. NE sa podieľa na aktivácii neutrofilov a tvorbe NET. Konkrétne NE uľahčuje inváziu SARS-CoV-2 do hostiteľských buniek a môže tiež priamo poškodiť pľúcne tkanivá. Úloha NE u pacientov s ARDS vrátane COVID-19 a sepsa bola hlásená v rôznych štúdiách [104-107I. Navyše v experimentálnom modeli myší Ogura et al. uvádza, že nedostatok NE zlepšuje poškodenie myokardu po infarkte myokardu [108]. Na základe predchádzajúcich správ by inhibícia NE mohla mať potenciálne pozitívne účinky na COVID-19 [109]. Na druhej strane, výsledky štúdie STRIVE na celkovom počte 492 mechanicky ventilovaných heterogénnych pacientov s akútnym poškodením pľúc ukázali, že intravenózne podanie inhibítora NE sivelestatu nemalo žiadny vplyv na 28-dňovú mortalitu zo všetkých príčin ani na ventilátor -voľné dni [110].

9.3. Inhibítory DNázy

Experimentálne štúdie ukázali, že aplikácia DNaseI v terapeutickej schéme pre akútne poškodenie pľúc v dôsledku závažnej bakteriálnej pneumónie zlepšila mieru prežitia myší prostredníctvom zníženia tvorby NET [111,112]. Okrem toho sa zvýšila liečba DNázou

prežitie u pacientov s cystickou fibrózou (CF). CF je charakterizovaná prezentáciou hojnej extracelulárnej DNA (eDNA) v dýchacích cestách [113]. Nedávno Weber a spol. oznámili údaje o podávaní dornázy alfa, rekombinantnej ľudskej DNázy-1, na liečbu piatich mechanicky ventilovaných pacientov s COVID-19. Výsledky naznačujú, že dornáza alfa bola pacientmi dobre tolerovaná [114]. Na základe tejto prípadovej štúdie teraz prebieha niekoľko klinických štúdií COVID-19 s použitím Dornase alfa. Decelles a kol. publikovali štruktúrované zhrnutie protokolu štúdie pre randomizovanú kontrolovanú štúdiu o účinnosti a bezpečnosti aerosólového intratracheálneho podávania dornázy alfa u pacientov so syndrómom akútnej respiračnej tiesne (ARDS) vyvolaným SARS-CoV-2- [115].

9.4. Kolchicín

Kolchicín je alkaloidový extrakt z jesenného krokusu, ktorý sa už mnoho rokov používa na liečbu niekoľkých zápalových ochorení, ako je dna a familiárna stredomorská horúčka (FMF) [116,117. Kolchicín je jedným z najstarších bylinných liekov používaných na bolesti kĺbov. K dnešnému dňu základné a klinické štúdie naznačujú, že kolchicín ponúka kardiovaskulárne výhody [118]. Ateroprotektívny potenciál kolchicínu je založený na jeho účinkoch na polymerizáciu komplexu tubulín-kolchicín, ako aj na jeho schopnosti potlačiť uvoľňovanie prozápalových cytokínov (IL-1 a IL-18) ​​interakciou s nod-like receptorový proteínový 3 komplex zápalového proteínu [118,119]. Okrem toho kolchicín inhibuje tvorbu NET u pacientov s akútnym koronárnym syndrómom (ACS)[120]. Na základe svojich účinkov bol kolchicín navrhnutý na profylaxiu venózneho tromboembolizmu u pacientov s COVID-19 [121,122]. Nedávno boli v randomizovanej klinickej štúdii GRECCO{17}} hlásené účinky kolchicínu na srdcové a zápalové biomarkery. Výsledky ukázali, že účastníci, ktorí dostávali kolchicín, mali štatisticky významne kratší čas do klinického zhoršenia (123). Scarsi a kol. ďalej podporili používanie kolchicínu na liečbu COVID-19 [124]. Okrem toho v randomizovanej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej klinickej štúdii Lope et al. uvádza, že kolchicín skracuje dĺžku doplnkovej oxygenoterapie aj hospitalizácie [125]. Táto štúdia potvrdila výsledky predchádzajúceho výskumu. Premena kolchicínu alebo iných liekov preto môže byť nápomocná v boji protiCOVID-19. Je však potrebné vyhodnotiť a otestovať ďalší výskum v nadchádzajúcich klinických štúdiách.

9.5. kortikosteroidy

V minulosti sa kortikosteroidy ako down-regulátory systémového zápalu podávali kriticky chorým pacientom s protichodnými výsledkami [126,127]. Nedávno, na základe údajov zo štúdie RECOVERY (veľká, multicentrická, randomizovaná, otvorená štúdia vykonaná v Spojenom kráľovstve), sa pacientom s COVID-19 odporúčajú kortikosteroidy. V tejto štúdii celkovo 2 104 pacientov začalo s dexametazónom a 4 321 pokračovalo v obvyklej liečbe. Táto štúdia ukázala, že úmrtnosť po 28 dňoch bola nižšia u pacientov, ktorí boli randomizovaní na liečbu dexametazónom (128). Randomizovaná klinická štúdia CoDEX navyše ukázala, že dexametazón môže zmierniť poškodenie pľúc u pacientov s COVID-19 [129]. Medzi pacientmi so stredne ťažkým alebo ťažkým ochorením COVID{11}} zvýšilo použitie intravenózneho dexametazónu počet dní bez ventilátora. Napriek pozitívnym výsledkom z najväčších štúdií RECOVERY a CoDEX sa musia pred začatím liečby kortikosteroidmi odhadnúť faktory prínosu a rizika pre všetkých pacientov s COVID{14}}. Liečba kortikosteroidmi v kombinácii s cytokínovou búrkou je spojená s významnou inzulínovou rezistenciou a zníženou produkciou inzulínu z buniek pankreasu. Tento dvojitý zásah môže viesť k závažnej hyperglykémii a život ohrozujúcim komplikáciám. Budúce štúdie o užitočnosti kortikosteroidov vCOVID-19by mohli poskytnúť pohľad na ich prospešné a škodlivé účinky.

9.6. Iná terapeutická intervencia, ktorá ovplyvňuje neutrofily

Prebiotiká a probiotiká by sa mohli považovať za potenciálne preventívne alebo terapeutické zásahy na zmiernenie ochorenia COVID-19 [130]. Už skôr sa uvádzalo, že niektoré mikroorganizmy, ako napríklad Lactobacillus rhamnosus, akceptujú aktivitu probiotík a znižujú funkčnú aktivituneutrofilyako inhibíciou tvorby NET, tak aj downreguláciou fagocytárnej aktivity [131]. Na základe dobre zdokumentovanej úlohy NET v patogenéze COVID-19 môže mať inhibícia NET pomocou Lactobacillus rhamnosus pozitívny vplyv na pacientov s COVID-19. Okrem toho narušenie mikroflóry (dysbióza) počas pandémie COVID-19 viedlo k zvýšenému výskytu infekcie C. difficile (CDI) [132]. Ďalej sa uvádza, že probiotiká podporujú imunitu voči sekundárnym infekciám, ako je pseudomembranózna kolitída spôsobená Clostridium difficile. Celkovo možno povedať, že nutraceutiká môžu byť skrytou zbraňou proti SARS-CoV-2.

10. Závery

Predchádzajúce štúdie o patofyziologických mechanizmoch SARS-CoV-2 naznačujú, že vrodený imunitný systém je základným mechanizmom na vyvolanie COVID-19.Neutrofily, „Popoluška“ vrodenej imunity, sa podieľa na ochorení COVID{0}} (obrázok 1). NET po prvýkrát opísali v roku 2004 Brinkmann et al. a často sa skúmali pri ťažkých zápalových stavoch. Patogenéza COVID-19 zahŕňa septický aj aseptický zápal a vírusová infekcia spúšťa imunitnú hyperaktiváciu. Následne táto hyperaktivácia vedie k búrke cytokínov a je spojená s komplikáciami COVID{4}}, ako sú ARDS, multiorgánová dysfunkcia a tromboembolické javy. Nakoniec, terapeutické zásahy cielenéneutrofilymôže predstavovať potenciálnu súčasť integrovanej terapeutickej stratégie pre pacientov s COVID-19.

mikronizovaná purifikovaná flavonoidná frakcia 1000 mg používa

Referencie

1. Zhu, N; Zhang, D.; Wang, W.; Li, X; Yang, B.; Song, J.; Zhao, X.; Huang, B.; Shi, W.; Lu, R; a kol. Nový koronavírus od pacientov s pneumóniou v Číne, 2019.N.Engl.J. Med.2020,382, 727-733. [CrossRef] [PubMed]

2. Panel WHO Coronavirus (COVID-19). Dostupné na internete: https://covid19.who.int (prístup 28. marca 2021).

3. Guo, Y.-R.; Cao, Q.-D.;Hong, ZS.;Tan, YY;Chen,S.-D.;Jin, H.-JL:;Tan,KS;Wang,D.-Y; Yan, Y. Pôvod, prenos 3. a klinické terapie koronavírusovej choroby 2019 (COVID-19) Ohnisko – aktualizácia stavu. Mil Med. Res.2020,7,11. [CrossRef] [PubMed]

4. Zuo, Y.; Yalavarthi, S.; Shi, H.; Gockman, K.; Zuo, M.; Madison, JA; Blair, C.; Weber, A.; Barnes, BJ; Egeblad, M.; a kol. Neutrofilné extracelulárne pasce v COVID-19. JCI Insight 2020, 5, e138999.[CrossRef]

5. Ibanez, C.; Perdomo, J.; Calvo, A.; Ferrando, C.; Reverter, JC; Tasties, D.; Blasi, A. Vysoké D diméry a nízka globálna fibrinolýza koexistujú u pacientov s COVID19: Čo sa tam deje? I. Thromb.Thrombolysis 2020,51,308-312.[CrossRefl[PubMed]

6. Arachchillage, DRJ; Laffan, M. Abnormálne koagulačné parametre sú spojené so zlou prognózou u pacientov s novou koronavírusovou pneumóniou. J. Thromb. Haemost. 2020, 18, 1233-1234. [CrossRefl [PubMed]

7. Zhou, F; Yu, T; Du, R.; Fan, G.; Liu, Y; Liu, Z; Xiang, J.; Wang, Y; Pieseň, B.; Gu, X.; et al. Klinický kurz a rizikové faktory úmrtnosti dospelých hospitalizovaných pacientov s COVID-19 vo Wu-chane, Čína: retrospektívna kohortová štúdia. Lancet 2020 395,1054-1062. [CrossRef]

8. Tang, N.; Li, D.; Wang, X.; Sun, Z. Abnormálne koagulačné parametre sú spojené so zlou prognózou u pacientov s novou koronavírusovou pneumóniou. J. Thromb. Haemost. 2020, 18, 844-847. [CrossRef] [PubMed]

9. Slomka, A.;Kowalewski, M.;Zekanowska,E. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): Krátky prehľad o hematologických prejavoch. Patogény 2020, 9, 493. [CrossRef]

10. Eljilany, I.; Suzuki, A.-ND-Dimer, fibrinogén a IL-6 u pacientov s COVID-19 s podozrením na venózny tromboembolizmus: Naratívny prehľad. HRM 2020, 16, 455-462. [CrossRef] [PubMed]

11. Zhang, Y.; Cao, W.; Jiang, W.; Xiao, M.; Li, Y; Tang, N.; Liu, Z.; Yan, X.; Zhao, Y.; Li, T.; a kol. Profil prirodzeného antikoagulantu, koagulačného faktora a antifosfolipidovej protilátky u kriticky chorých pacientov s COVID-19. I. Thromb.Thrombolysis 2020,50,580-586. [CrossRef]

12. Gazzaruso, C.; Paolozzi, E.; Valenti, C.; Brocchetta, M.; Naldani, D.;Grignani, C.;Salvucci, F.;Marino,F;Coppola, A.;Gallotti, P. Asociácia medzi antitrombínom a mortalitou u pacientov s COVID-19. Možné spojenie s obezitou. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2020, 30, 1914-1919. [CrossRef] [PubMed]

13. Gazzaruso, C.; Valenti, C.; Coppola, A.; Gallotti, P. Vplyv rekonvalescentnej a neimunitnej plazmy na mortalitu pacientov s COVlD-19: Potenciálna úloha antitrombínu. Clin. Microbiol. Infikovať. 27. 2020.637-638. [CrossRefl

14. Lerman, YV; Kim, M. Migrácia neutrofilov za normálnych a sepsových podmienok. Cardiovasc. Hematol. Porucha. Drogové ciele 2015, 15,19-28. [CrossRef [PubMed]

15. Schymeinsky, J.; Mocsai, A.; Walzog, B. Aktivácia neutrofilov prostredníctvom Beta2 integrínov (CD11/CD18): Molekulové mechanizmy a klinické dôsledky. Thromb. Haemmost.2007, 98,262-273. [CrossRef] [PubMed]

16. Brinkmann, V.; Reichard, U.; Goosmann, C.; Fauler, B.; Uhlemann, Y.; Weiss, DS; Weinrauch, Y.; Zychlinsky, A. Neutrofilné extracelulárne pasce zabíjajú baktérie. Science 2004, 303, 1532-1535. [CrossRef]

17. Brinkmann, V.; Zychlinsky, A. Prospešná samovražda: PrečoNeutrofilyDie to Make NETs. Nat. Microbiol.2007,5, 577-582. [CrossRef]

18. Hamam, HJ; Khan, MA; Palaniyar, N. Acetylácia histónov podporuje tvorbu extracelulárnej pasce neutrofilov. Biomolekuly 2019, 9, 32. [Crossref]

19.Konstantinidis, T;Kambas, K;Mitsios,A.; Panopoulou, M.; Tsironidou, V; Dellaporta, E.; Kouklakis, G; Arampatzioglou, A; Angelidou, I.; Mitroulis, I.; a kol. Imunomodulačná úloha klaritromvcínu pri infekcii Acinetobacter Baumannii prostredníctvom tvorby neutrofilných extracelulárnych pascí. Antimikrob. Agents Chemother. 2016, 60,1040-1048. [CrossRef]

20. Halverson, TWR; Wilton, M; Poon, KK.H; Petri, B; Lewenza, S.DNA je antimikrobiálna zložka extracelulárnych pascí neutrofilov. PLoS Pathog.2015, 11, e1004593. [CrossRef]

21. Martinod, K.; Deppermann, C. Immunotrombóza a tromboinflamácia pri obrane a chorobe hostiteľa. Krvné doštičky 2020, 32, 314-324. [CrossRef]