Cum pot fragmentele rămase din virusul Covid-19 să slăbească sistemul imunitar, chiar și după infecție
Fragmente ale proteinei spike a virusului SARS-CoV-2, rezultate în urma degradării acestuia de către sistemul imunitar, pot afecta direct celulele imunitare umane și ar putea contribui la apariția simptomelor persistente asociate sindromului post-Covid, arată un studiu internațional coordonat de Universitatea California Los Angeles (UCLA). Cercetarea, realizată de peste 30 de oameni de știință din Statele Unite, China, Germania, India și Italia, demonstrează că aceste fragmente virale nu sunt inerte. Celulele „santinelă” și limfocitele T, ținte ale fragmentelor SARS-CoV-2 Dimpotrivă, ele pot perfora membranele anumitor tipuri de celule imunitare, în special cele cu forme neregulate sau cu multiple prelungiri, precum celulele dendritice și limfocitele T CD4+ și CD8+, esențiale pentru coordonarea răspunsului imun. Potrivit autorilor, aceste celule sunt aceleași care se regăsesc în număr redus la pacienții cu forme severe de Covid-19, dar și la o parte dintre cei care dezvoltă simptome de durată după infecția acută. Celulele cu forme neregulate sunt afectate preferențial Descoperirea oferă un posibil mecanism biologic care să explice de ce, chiar și după eliminarea virusului, unele persoane continuă să se confrunte cu inflamație cronică și disfuncții ale sistemului imunitar. „Ne-am fi așteptat ca aceste fragmente să interacționeze cu receptori specifici de pe suprafața celulelor, însă ele vizează, de fapt, un anumit tip de structură a membranei celulare. Celulele cu forme neregulate, cu multe proeminențe, sunt afectate preferențial”, a explicat Gerard Wong, profesor de bioinginerie la UCLA și autor corespondent al studiului. Mai multe tipuri de fragmente pot acționa împreună Cercetarea se bazează pe rezultate anterioare obținute tot la UCLA, care arătau că fragmente virale reziduale pot imita molecule ale propriului sistem imunitar și pot declanșa inflamație. Noul studiu merge mai departe, demonstrând că mai multe tipuri de fragmente pot acționa împreună pentru a distruge celule imunitare-cheie, atât în timpul infecției, cât și după aceasta. O atenție specială a fost acordată diferențelor dintre variantele virusului. Omicron e mai puțin agresiv În cazul variantei Omicron, cunoscută pentru contagiozitatea ridicată, dar pentru formele mai puțin severe de boală, cercetătorii au constatat că fragmentele rezultate din proteina spike au o capacitate mult mai redusă de a distruge celulele imunitare. Acest fapt ar putea explica de ce infecțiile cu Omicron afectează mai puțin sistemul imunitar comparativ cu variantele anterioare. Persistența simptomelor e o chestiune serioasă Autorii subliniază că aceste descoperiri sunt relevante în contextul în care milioane de persoane continuă să sufere de Covid de lungă durată, o afecțiune definită prin persistența simptomelor la cel puțin trei luni după infecția inițială. Deși au trecut aproape șase ani de la debutul pandemiei, nu există încă repere clare pentru diagnosticarea și tratamentul standardizat al acestui sindrom. Vaccinarea, un argument cheie în reducerea riscului de Covid de lungă durată Studiul, publicat în revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), întărește și argumentele în favoarea vaccinării. „Mai multe vaccinuri înseamnă mai puține infecții, iar mai puține infecții înseamnă mai puține cazuri de Covid de lungă durată”, a declarat dr. Ravi Jhaveri, medic pediatru la Lurie Children’s Hospital din Chicago, citat în contextul cercetărilor recente. Cercetătorii avertizează că impactul fragmentelor virale reziduale este încă insuficient înțeles și că persoanele cu afecțiuni imune preexistente ar putea fi mai vulnerabile la aceste efecte. Rezultatele deschid însă noi direcții de cercetare pentru înțelegerea mecanismelor din spatele Covidului de lungă durată și pentru dezvoltarea unor strategii terapeutice mai eficiente.
Milioane de celule ale mamei tale persistă în corpul tău – oamenii de știință descoperă cum funcționează
O mică parte din celulele noastre nu este de fapt a noastră. Acestea provin de la mamele noastre, din timpul sarcinii. Fiecare dintre noi are milioane de celule materne în organism. Sistemul nostru imunitar le-ar recunoaște în mod normal ca fiind străine, notează Science Alert. Cumva, la majoritatea oamenilor, ele rămân fără probleme imunitare. Imunologii au descoperit acum de ce se întâmplă acest lucru. Un număr mic de celule imunitare materne traversează placenta. Acestea antrenează sistemul imunitar al fătului să accepte celulele mamei. Microchimerismul – fenomenul documentat de peste 50 de ani Schimbul de celule între mamă și făt este bine documentat. Oamenii de știință cunosc acest fenomen de mai bine de 50 de ani. Procesul se numește microchimerism și funcționează în ambele sensuri. Fiecare femeie care a fost vreodată însărcinată păstrează celule de la făt. Fiecare om păstrează celule de la mama sa toată viața. Aceste celule persistente reprezintă o enigmă pentru imunologie. Sistemul imunitar ar trebui să lanseze un atac împotriva celulelor străine. Totuși, celulele materne rămân netulburate în organism. Cercetătorii de la Cincinnati Children’s Hospital au descoperit mecanismul Sing Sing Way de la Cincinnati Children’s Hospital Medical Center a condus echipa. Specialistul în boli infecțioase pediatrice a dorit să înțeleagă toleranța imunitară. Cercetătorii au studiat microchimerismul matern la șoareci în laborator. Au crescut șoareci cu celule imune modificate genetic special. Celulele modificate exprimau markeri specifici de suprafață celulară. Acest lucru a permis cercetătorilor să elimine selectiv acele celule. Echipa a verificat dacă toleranța imunitară era menținută sau nu. Rezultatele au fost spectaculoase și neașteptate. Un subset mic de celule materne persistă mult după naștere Un subset mic de celule imune materne persistă după naștere. Acestea au proprietăți similare celulelor mieloide din măduva osoasă. Celulele seamănă și cu celulele dendritice din organism. Erau puternic asociate atât cu activitatea imunitară, cât și cu celulele T. Celulele T reglatoare indică sistemului imunitar că totul este în regulă. Acestea se dezvoltă în prezența celulelor materne specifice. Cercetătorii au eliminat selectiv celulele materne din șoarecii descendenți. Rezultatele au confirmat teoria echipei de cercetare. Eliminarea celulelor materne duce la dispariția toleranței imunitare Celulele T reglatoare au dispărut după eliminarea celulelor materne. Toleranța imunitară a celulelor materne a dispărut complet. Practic, toleranța depinde de un subgrup mic de celule. Dacă acestea sunt eliminate, apare haos imunitar în organism. Toleranța imunitară trebuie menținută continuu și activ. Nu este un proces unic care are loc doar în timpul sarcinii. Procesul continuă pe tot parcursul vieții fiecărei persoane. Celulele materne antrenează constant sistemul imunitar al descendenților. Microchimerismul este asociat cu boli autoimune și cancer Cercetarea oferă o modalitate de a înțelege mai bine bolile. Microchimerismul poate contribui la diverse afecțiuni și tulburări. „Noile instrumente vor ajuta oamenii de știință să identifice funcția celulelor” spune Way. Acestea vor clarifica modul de funcționare în contexte variate. Contextele includ boli autoimune, cancer și tulburări neurologice diverse. Microchimerismul este asociat cu numeroase tulburări de sănătate. Studiul oferă o platformă adaptabilă pentru cercetători în viitor. Oamenii de știință pot investiga dacă celulele sunt cauza bolii. Alternativ, celulele rare pot fi în țesutul bolnav la niveluri crescute. Acestea ar putea face parte din procesul natural de vindecare. Cercetarea a fost publicată în revista științifică Immunity.
Fructe de pădure sau citrice? Care susțin mai eficient imunitatea
Întărirea imunității prin alimentația zilnică rămâne o prioritate, mai ales în sezonul gripal sau în perioadele de stres accentuat. Fructele bogate în vitamina C, antioxidanți și fibre joacă un rol esențial în apărarea organismului. Printre cele mai populare opțiuni se numără fructele de pădure și citricele, care susțin imunitatea în mod complementar, nu concurențial, potrivit IndiaToday. Conținutul de vitamina C și susținerea zilnică a imunității Citricele sunt considerate, în general, cele mai sigure surse de vitamina C. O portocală medie furnizează aproximativ 70 mg de vitamina C, acoperind cea mai mare parte din necesarul zilnic și susținând producția de globule albe și protecția barierei pielii. Și fructele de pădure oferă cantități semnificative de vitamina C, însă nivelul variază în funcție de tip. O cană (aproximativ 150 de grame) de căpșuni conține aproximativ 85 mg de vitamina C, mai mult decât o portocală, în timp ce afinele oferă circa 14 mg per cană. Deși citricele sunt mai constante, fructele de pădure pot furniza doze la fel de ridicate, în funcție de fructul ales. Antioxidanți și protecție imunitară pe termen lung Fructele de pădure sunt deosebit de bogate în antioxidanți precum antocianinele, quercetina și acidul elagic. Acești compuși reduc inflamația și protejează celulele de stresul oxidativ, contribuind la o imunitate mai rezistentă în timp. Citricele sunt bogate în flavonoide precum hesperidina și naringenina, cu rol important în susținerea sistemului imunitar și a circulației. Totuși, fructele de pădure oferă un spectru mai larg de polifenoli, asigurând o protecție celulară mai extinsă. Fibre, sănătatea intestinală și porții practice Sănătatea intestinului este strâns legată de imunitate, iar fructele de pădure sunt bogate atât în fibre solubile, cât și insolubile. O porție de 150 de grame (aproximativ o cană) conține 50-85 de calorii, fiind ideală pentru gustări sau micul dejun. Citricele, precum o portocală sau un grepfrut mediu, au de obicei 60-80 de calorii și oferă fibre atunci când sunt consumate întregi. Ambele categorii sunt ușor de integrat zilnic în alimentație. Citricele oferă un aport rapid și constant de vitamina C, în timp ce fructele de pădure susțin imunitatea pe termen lung prin antioxidanți și fibre. Combinate, acestea asigură cel mai eficient sprijin pentru sistemul imunitar.
Sistemul imunitar deține răspunsul potrivit căruia unii pacienți cu scleroză laterală amiotrofică trăiesc mai mult
În fiecare an, mii de americani sunt diagnosticați cu această boală, supraviețuirea fiind adesea măsurată în luni, mai degrabă decât în ani. În ciuda deceniilor de cercetare, originile sale rămân necunoscute. Acum, noi descoperiri remodelează modul în care oamenii de știință percep această boală, indicând sistemul imunitar ca factor central, potrivit Earth. SLA și atacul imunitar Cercetătorii de la Institutul La Jolla pentru Imunologie și Universitatea Columbia au demonstrat că celulele imune numite celule T CD4+ atacă în mod eronat proteinele din neuroni. „Acesta este primul studiu care demonstrează în mod clar că, la persoanele cu SLA, există o reacție autoimună care vizează proteine specifice asociate cu boala”, a declarat profesorul Alessandro Sette de la LJI, care a condus studiul împreună cu profesorul David Sulzer de la Universitatea Columbia. Ei au descoperit că aceste celule reacționează puternic la o proteină numită C9orf72, un factor de risc cunoscut pentru SLA. Această reacție imunitară defectuoasă seamănă cu modelele observate în alte boli autoimune, redefinind SLA ca parte a unui spectru mai larg de tulburări imunitare autodirijate. De ce SLA progresează rapid Scleroza laterală amiotrofică progresează de obicei cu o viteză surprinzătoare, lăsând puțin timp pentru tratament. „Există o componentă autoimună a SLA, iar acest studiu ne oferă indicii cu privire la motivul pentru care boala progresează atât de rapid”, a spus Sulzer. „Această cercetare ne oferă, de asemenea, o posibilă direcție pentru tratamentul bolii”. Noua perspectivă leagă progresia SLA de un ciclu de inflamație persistentă. În loc să se rezolve, activitatea imunitară continuă să alimenteze leziunile neuronale. Această teorie ajută la explicarea motivului pentru care unii pacienți se deteriorează atât de repede, în timp ce alții supraviețuiesc ani de zile. Șansele de supraviețuire diferă În timp ce majoritatea pacienților își pierd funcțiile în decurs de doi ani, unii sfidează șansele. Lou Gehrig a trăit doar o perioadă scurtă de timp după diagnosticare, dar Stephen Hawking a trăit zeci de ani. Până acum, motivele acestor diferențe izbitoare erau puțin înțelese. Cercetarea sugerează că sistemul imunitar poate înclina balanța. Pacienții cu celule T foarte inflamatorii tind să aibă o durată de supraviețuire mai scurtă. În schimb, cei care produc și celule T antiinflamatorii protectoare pot avea o progresie mai lentă a bolii. Rolul dublu al sistemului imunitar în SLA Această reacție protectoare reflectă modul în care funcționează sistemul imunitar în timpul infecțiilor. În lupta împotriva virusurilor, celulele T inflamatorii elimină celulele infectate, în timp ce celulele T antiinflamatorii restabilesc echilibrul odată ce amenințarea a dispărut. În SLA, o reacție similară poate atenua daunele. „Această reacție protectoare a celulelor T este mai puternică la persoanele cu o durată de supraviețuire prevăzută mai lungă”, a spus Emil Johansson, cercetător invitat la Sette Lab. Descoperirile sugerează că sistemul imunitar nu este doar distructiv, ci are și puterea de a încetini boala, în funcție de care dintre cele două componente este dominantă. Teoria extinsă a bolii Cercetarea încărcată aprofundează acest concept. Ea susține că SLA nu ar trebui privită doar ca o tulburare a neuronilor motori, ci ca o boală a comunicării perturbate între sistemul nervos și sistemul imunitar. Lucrarea subliniază că activarea toxică a sistemului imunitar contribuie direct la neurodegenerare. Ea propune că mecanismele de supraveghere imunitară, care de obicei protejează creierul, se defectează în cazul SLA, ducând la o inflamație incontrolabilă. O altă perspectivă teoretică este că diferite subtipuri de SLA ar putea apărea din echilibrul – sau dezechilibrul – dintre răspunsurile inflamatorii și cele imunitare regulatoare. Acest lucru ar putea unifica observațiile genetice și de mediu într-un singur cadru: disfuncția imunitară ca cale comună care determină viteza de evoluție a bolii. Posibilități de tratament pentru SLA Noua direcție ridică posibilitatea unor terapii bazate pe imunitate. Dacă medicii pot stimula activitatea protectoare a celulelor T în timp ce atenuează inflamația dăunătoare, progresia SLA ar putea încetini. „Sperăm că, acum că știm ținta specifică a acestor celule imune, putem crea terapii mai eficiente pentru SLA”, a spus Tanner Michaelis, tehnician de cercetare la LJI și primul autor al studiului. „Această abordare se poate aplica și altor tulburări, cum ar fi Parkinson, Huntington și Alzheimer”, a spus Sette. Conexiuni mai largi ale bolii Rolul sistemului imunitar în neurodegenerare câștigă recunoaștere. Boala Parkinson, Huntington și Alzheimer prezintă toate semne de implicare imunitară. „Există mai multe boli neurodegenerative în care avem acum dovezi clare ale implicării celulelor imune”, a declarat Sette. „Acest lucru se dovedește a fi mai degrabă o regulă a bolilor neurodegenerative, decât o excepție”. Prin plasarea SLA în acest cadru mai larg, oamenii de știință speră nu numai să explice misterele sale, ci și să descopere strategii terapeutice comune pentru mai multe tulburări cerebrale.
Corpul uman este echipat cu un sistem de protecție surprinzător, dezvăluie oamenii de știință
Un mecanism fascinant, prin care organismul uman declanșează reacții imune chiar dacă nu e expus la boală, doar prin simpla observare a unei persoane bolnave, a fost dezvăluit de studiul publicat în revista Nature Neuroscience, citat luni de Science Alert. Cercetătorii de la Universitatea din Lausanne – Elveția, în colaborare cu o echipă internațională de specialiști în neuroștiințe și imunologie, au folosit realitatea virtuală pentru a investiga modul în care creierul uman reacționează la semnele vizuale ale bolii. Participanții purtau căști pentru realitatea virtuală și urmăreau avatare digitale, personaje umane simulate, care prezentau fie un aspect sănătos, fie semne vizibile de boală, precum erupții sau paloare febrilă. Imunitatea reacționează și la aparențe În mod remarcabil, atunci când participanții la studiu au văzut un avatar bolnav, creierul lor a reacționat rapid, activând rețele asociate cu perceperea amenințărilor și cu inițierea unei reacții imune. Reacțiile nu au mai apărut când participanții au privit avatare fără semne fizice de boală. „Împreună, aceste date arată că celule limfoide înnăscute reacționează la infecții nu doar atunci când sunt detectate în corp, ci și atunci când sunt procesate ca o potențială amenințare”, a explicat echipa coordonată de imunologul Sara Trabanelli, de la Universitatea din Lausanne. Celulele limfoide înnăscute fac parte din sistemul imunitar și sunt responsabile pentru declanșarea rapidă a unei apărări atunci când organismul percepe o amenințare. Ele nu au nevoie de o „recunoaștere” prealabilă a virusului sau bacteriei, cum se întâmplă în cazul celulelor imune „învățate”, adaptive, ci reacționează imediat – motiv pentru care sunt considerate parte din imunitatea înnăscută. Pericolul de la distanță sperie mai tare Analizele de sânge au confirmat activarea sistemului imunitar. Surprinzător, avatarul bolnav aflat mai departe a generat o activare cerebrală mai puternică decât unul aflat aproape. Asta înseamnă că, în mod contrar așteptărilor, amenințarea percepută ca fiind la distanță poate declanșa un răspuns imun mai intens – poate tocmai pentru că „vine spre tine”. O parte dintre regiunile cerebrale activate în aceste situații sunt aceleași care se aprind și în urma vaccinării antigripale, ceea ce indică o legătură profundă între percepția pericolului și reacția biologică. „Descoperirile arată că sistemul nervos și cel imunitar lucrează împreună pentru a reacționa la amenințările de boală, chiar și atunci când nu există contact direct cu un agent infecțios”, au concluzionat autorii studiului. Apărarea învățată în milioane de ani e vulnerabilă la iluzie? Creierul acționează, așadar, ca un sistem radar care detectează pericolul înainte ca acesta să ne atingă, o funcție esențială pentru supraviețuire, dezvoltată de-a lungul evoluției noastre și transmisă din generație în generație. Însă, aceleași reacții ale creierului care activează sistemul imunitar în realitatea virtuală arată cât de periculoasă poate fi această tehnologie, capabilă să declanșeze răspunsuri biologice reale în fața unor pericole doar simulate. Și o altă întrebare firească se naște, ținând cont de faptul că creierul funcționează pe bază de predictibilitate și învățare adaptivă. Dacă-l expunem în mod repetat la pericole simulate, false, nu riscăm să învețe la un moment dat că pericolul nu mai e pericol, iar acest mecanism vechi de apărare să se estompeze?
Studiu: Mitocondriile celulelor ajută sistemul imunitar să identifice bacteriile
Cercetătorii au aflat că mitocondriile pot simți un compus numit lactat, pe care bacteriile îl eliberează când produc energie. Acest lactat e ca un semnal de alarmă care le spune celulelor că sunt atacate de bacterii, anunță Science Alert. Când mitocondriile detectează lactatul, declanșează un mecanism prin care celulele albe din sânge numite neutrofile creează „capcane” – structuri lipicioase făcute din ADN și proteine care prind bacteriile și le distrug. „Acest lucru evidențiază un dialog complex între metabolismul bacteriilor și mecanismul energetic al celulei gazdă”, explică cercetătorul Andrew Monteith. Ceea ce îi surprinde pe oamenii de știință este că mitocondriile reușesc să detecteze bacteriile chiar dacă acestea sunt închise într-un compartiment separat din celulă. Cumva, „senzorii” mitocondriali captează semnalele din aceste spații izolate. Când cercetătorii au blocat capacitatea mitocondriilor de a detecta lactatul, celulele nu au mai putut produce capcane eficient. Asta înseamnă că bacteriile aveau mai multe șanse să scape și să se înmulțească. Descoperirea explică de ce pacienții cu lupus – o boală autoimună – au infecții frecvente. La acești pacienți, mitocondriile din neutrofile nu detectează corect lactatul bacterian, așa că nu produc suficiente capcane pentru bacterii. Descoperirea deschide drumul către noi tratamente. Medicamentele care îmbunătățesc detectarea mitocondrială ar putea ajuta persoanele cu sistem imunitar slăbit. La fel, în cazul bolilor în care aceste capcane celulare fac mai mult rău decât bine – cum e COVID-19 sever – s-ar putea limita această reacție. Studiul face parte dintr-un domeniu nou numit imunometabolism, care studiază cum metabolismul și sistemul imunitar lucrează împreună. Mitocondriile nu sunt doar „centralele energetice” ale celulei, ci și turnurile de veghe care detectează cele mai slabe semnale ale bacteriilor invadatoare.