Время иммунного ответа на COVID-19 может способствовать тяжести заболевания

Новое исследование USC предполагает, что временное подавление иммунной системы организма на ранних стадиях COVID-19 может помочь пациенту избежать тяжелых симптомов.

Это возможно потому, что взаимодействие между двумя основными линиями защиты организма может привести к тому, что иммунная система у некоторых пациентов будет перегружена.

Первая линия защиты организма, врожденный иммунный ответ, включается сразу после заражения, подобно пехоте, идущей за чужеземным захватчиком, убивая вирус и любые поврежденные им клетки.

Вторая линия защиты, адаптивный иммунный ответ, срабатывает через несколько дней, если какой-либо вирус остается, используя то, что она узнала о вирусе, чтобы мобилизовать различные специальные силы, такие как Т-клетки и В-клетки.

Используя математическую модель, разработанную для понимания динамики вирусных инфекций, исследователи изучили, как работают два иммунных ответа у пациентов COVID-19 по сравнению с пациентами, страдающими гриппом.

Грипп — это быстро распространяющаяся инфекция, которая поражает определенные клетки-мишени на поверхности верхних дыхательных путей и убивает почти все клетки-мишени в течение двух-трех дней.

Гибель этих клеток лишает вирус большего количества мишеней для заражения и позволяет врожденному иммунному ответу вовремя очистить организм почти от всех вирусов, прежде чем адаптивная система вступит в игру.

Адаптивный иммунный ответ начинает действовать слишком рано

Но COVID-19, который нацелен на поверхностные клетки во всей дыхательной системе, включая легкие, имеет средний инкубационный период шесть дней и гораздо более медленное прогрессирование заболевания.

Математическое моделирование предполагает, что адаптивный иммунный ответ может начать действовать до того, как клетки-мишени будут истощены, замедляя инфекцию и препятствуя способности врожденного иммунного ответа быстро уничтожить большую часть вируса.

«Опасность заключается в том, что по мере того, как инфекция будет продолжаться, она мобилизует весь адаптивный иммунный ответ с его многочисленными слоями», — говорят ученые. «Эта более длительная продолжительность вирусной активности может привести к чрезмерной реакции иммунной системы, называемой цитокиновым штормом, который убивает здоровые клетки, вызывая повреждение тканей.»

Взаимодействие врожденных и адаптивных иммунных реакций может также объяснить, почему некоторые пациенты с COVID-19 испытывают две волны заболевания, которым, по-видимому, сначала становится лучше, прежде чем в конечном итоге им становится намного хуже.

Некоторые пациенты COVID-19 могут испытывать возрождение болезни после очевидного ослабления симптомов. Вполне возможно, что совокупный эффект адаптивных и врожденных иммунных реакций может временно снизить уровень вируса до низких значений. Однако, если вирус не будет полностью очищен, а клетки-мишени регенерируют, вирус может снова закрепиться и достичь другого пика.

Нелогичное лечение

Наиболее провокационным результатом исследования является тот вид лечения, которое оно предлагает, чтобы предотвратить взаимодействие между двумя иммунными реакциями.

«Основываясь на результатах математического моделирования, мы предложили контринтуитивную идею о том, что короткий режим правильного иммунодепрессантного препарата, применяемого на ранних стадиях заболевания, может улучшить исход пациента», — говорят ученые.

«С помощью правильного подавляющего агента мы можем задержать адаптивный иммунный ответ и предотвратить его вмешательство в врожденный иммунный ответ, что позволяет быстрее устранить вирус и инфицированные клетки.»

Небольшие исследования из Китая, включая недавнее исследование пациентов COVID-19 и одно из пациентов с атипичной пневмонией в 2003 году, показывают, что пациенты, получавшие иммунодепрессанты, такие как кортикостероиды, имели лучшие результаты, чем те, кто этого не делал.

Исследователи заявили, что следующим возможным шагом может стать ежедневное измерение вирусной нагрузки и других биомаркеров у пациентов с COVID-19, чтобы проверить, подтверждают ли эти данные математическое моделирование.

Для доказательства эффективности ранней иммуносупрессивной терапии также потребуются дополнительные доклинические исследования, включая эксперименты на животных моделях.

Sean Quan Du et al, Mathematical Modeling of Interaction between Innate and Adaptive Immune Responses in COVID‐19 and Implications for Viral Pathogenesis, Journal of Medical Virology (2020). DOI: 10.1002/jmv.25866