Miks on allergilise astmaga patsiendid COVID-19 raskest kulust vähem ohustatud?
Suurem osa SARS-CoV-2 omikronvariandiga nakatunud inimestest kogevad kergeid või mõõdukaid ülemiste hingamisteede haigusnähtusid või ei teki neil üldse sümptomeid. Nüüd uuriti, miks osad astmaga patsiendid on COVID-19 raske kulu eest paremini kaitstud, samal ajal kui näiteks KOK-iga patsientidel on raske COVID-19 risk väga suur.
Avaldatud
Viimati uuendatud
Selgub, et viiruse eest võib rakke kaitsta hästi tuntud tsütokiin interleukiin-13 (IL-13). Kuigi IL-13 ennast ei saa raviks kasutada selle põletikku vallandavate omaduste tõttu, on siiski oluline mõista molekulaarseid radasid, mille abil rakud end patogeenide eest kaitsevad.
Teadlased kasutasid inimeste hingamisteede rakukultuuride geneetilist analüüsi pärast seda, kui rakud nakatati SARS-CoV-2 viirusega. Selgus, et AKE2-retseptori ekspressioon määras, millised rakud ja kui suure viiruse hulgaga nakatusid.
Seejärel kasutati elektronmikroskoopi, mille abil jälgiti viiruse väljamurdmist nakatunud ripsepiteeli rakkudest. Elektronmikroskoopial oli näha raske tsütopatogenees ehk viirusinfektsiooni tagajärjel rakkudes tekkivad haiguslikud muutused. Lõpuks viiruseosakesi pilgeni täis epiteelirakud lihtsalt irdusid ülejäänud rakukultuurist. Irdunud rakud on viiruse suur reservuaar ja nende abil võib toimuda viiruse transmissioon ühelt peremehelt teisele, samuti viiruse invasioon ülemistest hingamisteedest alumistesse.
Edasistes eksperimentides leiti, et nakatunud rakkudes sai otsa limas leiduv oluline valk MUC5AC. Tõenäoliselt oli põhjus suur lima eritamine rakkude poolt lootuses ründavad viiruseosakesed lõksu püüda. Kui aga viiruskoormus muudkui suurenes, tabas lima tootvaid rakke lihtsalt ülekoormus ja MUC5AC sai otsa.
Epidemioloogilistest uuringutest on teada, et allergilise astmaga patsientidel toimub MUC5AC valgu üleproduktsioon. Samuti on varasemast teada, et kokkupuutel allergeeniga suurendab IL-13 kopsudes MUC5AC tootmist.
Teadlased proovisid matkida astmaatilise Th2-tüüpi põletikuga hingamisteid, töödeldes rakukultuure IL-13-ga. Seejärel nakatati rakke, mõõdeti viiruskoormust, viiruse mRNA hulka, nakatunud rakkude koguarvu ja nakatunud rakkude irdumist. Pärast IL-13-ga töötlust vähenesid märkimisväärselt kõik need loetletud tegurid – isegi siis, kui lima rakukultuuridest eemaldati. Seega vahendavad IL-13 viiruse eest kaitsvat mõju mingid muud mehhanismid peale lima enda.
RNA mass-sekveneerimisel selgus, et IL-13 mõjul suurendati nende geenide aktiivsust, mis kontrollivad glükoproteiinide sünteesi, elektrolüütide transporti ja viirusevastaseid protsesse – kõik need on hingamisteede immuunkaitses olulised. Samaaegselt vähendas IL-13 AKE2-retseptori ekspressiooni ja seeläbi viiruse kogust rakkude sees ja viiruse transmissiooni ühest rakust teise.
Kokkuvõttes selgus, et IL-13 mõjutab oluliselt viiruse sisenemist rakkudesse, paljunemist raku sees ja viiruse levikut. Kõik need mängivad rolli, et allergilise astmaga inimestel tekiks harvem rasket COVID-19.
Allikas: Morrison CB, et al. SARS-CoV-2 infection of airway cells causes intense viral and cell shedding, two spreading mechanisms affected by IL-13. Proc Natl Acad Sci U S A. 2022 Apr 19; 119 (16): e2119680119. doi: 10.1073/pnas.2119680119.