La începutul acestei veri, supercomputerul Summit de la Oak Ridge National Lab din Tennessee a început să descifreze date despre peste 40.000 de gene din 17.000 de probe genetice, în efortul de a înțelege mai bine Covid-19. Summit este al 2-lea cel mai rapid computer din lume, dar procesul – care a implicat analiza a 2,5 miliarde de combinații genetice – a durat mai mult de o săptămână.
La finalizarea procesului, cercetătorii au analizat rezultatele oferite de Summit. A fost, în cuvintele doctorului Daniel Jacobson, cercetător principal și om de știință șef pentru biologia sistemelor de calcul de la Oak Ridge, un „moment Eureka”. Computerul a dezvăluit o nouă teorie despre modul în care Covid-19 are impact asupra corpului: ipoteza Bradikininei. Ipoteza oferă un model care explică multe aspecte ale Covid-19, inclusiv unele dintre cele mai bizare simptome ale sale. De asemenea, sugerează 10 sau mai multe tratamente potențiale, dintre care multe sunt deja aprobate de FDA. Grupul lui Jacobson și-a publicat rezultatele într-o lucrare în revista eLife la începutul lunii iulie 2020.
Potrivit descoperirilor echipei, o infecție cu Covid-19 începe în general atunci când virusul pătrunde în organism prin receptorii ACE2 din nas (receptorii, pe care se știe că îi vizează virusul, sunt abundenți acolo.) Virusul trece apoi prin corp , intrând în celule în alte locuri în care este prezent și ACE2: intestinele, rinichii și inima. Acest lucru reprezintă probabil cel puțin unele dintre simptomele cardiace și GI ale bolii.
Dar odată ce Covid-19 s-a stabilit în corp, lucrurile încep să devină cu adevărat interesante. Potrivit grupului Jacobson, datele Summit-ului analizate arată că Covid-19 nu se mulțumește să infecteze pur și simplu celulele care detin deja o mulțime de receptori ACE2. În schimb, deruteaza în mod activ propriile sisteme defensive ale corpului, păcălindu-l în crestera semnificativa a receptorilor ACE2 în locuri în care acestia sunt de obicei la niveluri scăzute sau medii, inclusiv in plămâni.
În acest sens, Covid-19 este ca un spărgător care alunecă în fereastra de la etajul al doilea și începe să vă răscolească casa. Odată ajunși înăuntru, totuși, nu îți iau lucrurile, ci îți deschid și toate ușile și ferestrele, astfel încât complicii lor să se poată repezi și să ajute la jafuri mai eficient.
Sistemul renină-angiotensină (RAS) controlează multe aspecte ale sistemului circulator, inclusiv nivelurile din organism de substanță chimică numită Bradichinină, care în mod normal ajută la reglarea tensiunii arteriale. Conform analizei echipei, atunci când virusul modifică RAS, acesta determină ca mecanismele organismului de reglare a Bradikininei să devină neclare. Receptorii bradkininici sunt resensibilizați, iar corpul încetează, de asemenea, să descompună efectiv Bradichinina. (ACE degradează în mod normal Bradichinina, dar atunci când virusul o reglează în jos, nu poate face acest lucru la fel de eficient.)
Rezultatul final, spun cercetătorii, este să elibereze o furtună de Bradichinină – o acumulare masivă și fugară de Bradichinină în corp. Conform ipotezei Bradikininei, această furtună este responsabilă în cele din urmă pentru multe dintre efectele mortale ale Covid-19. Echipa lui Jacobson spune în lucrarea sa că „patologia Covid-19 este probabil rezultatul furtunilor Bradykinin, mai degrabă decât a furtunilor cu citokine”, care au fost identificate anterior la pacienții cu Covid-19, dar că „cele două pot fi legate în mod complex”. Alte lucrări identificaseră anterior furtunile de Bradichinină ca o posibilă cauză a patologiilor Covid-19.
Pe măsură ce Bradichinina se acumulează în organism, crește dramatic permeabilitatea vasculară. si apar mici fisuri in vasele de sânge. Acest lucru se aliniază cu datele clinice recente, care consideră din ce în ce mai mult Covid-19 mai ales ca o boală vasculară, mai degrabă decât ca o boală respiratorie. Dar Covid-19 are încă un efect masiv asupra plămânilor. Pe măsură ce vasele de sânge încep să se fisureze din cauza unei furtuni de Bradichinină, spun cercetătorii, plămânii se pot umple cu lichid. De asemenea, celulele imune se acumuleaza masiv în plămâni, a descoperit echipa lui Jacobson, provocând inflamații.
Și Covid-19 are un alt truc deosebit de insidios. Prin intermediul unei alte căi, datele echipei arată, crește producția de acid hialuronic (HLA) în plămâni. HLA este adesea utilizat în săpunuri și loțiuni pentru capacitatea sa de a absorbi de peste 1.000 de ori greutatea sa în lichide. Când se combină cu scurgeri de lichid în plămâni, rezultatele sunt dezastruoase: formează un hidrogel, care poate umple plămânii la unii pacienți. Potrivit lui Jacobson, odată ce acest lucru se întâmplă, „este ca și cum ai încerca să respiri prin Jell-O”.
Acest lucru poate explica de ce ventilatoarele s-au dovedit mai puțin eficiente în tratarea cazurilor avansate de Covid-19 decât se așteptau inițial medicii, pe baza experiențelor cu alți viruși. „Ajunge la un punct în care, indiferent de cantitatea de oxigen pe care o pompați, nu contează, deoarece alveolele din plămâni sunt umplute cu acest hidrogel”, spune Jacobson. „Plămânii devin ca un balon de apă.” Pacienții se pot sufoca chiar și în timp ce primesc sprijin respirator complet.
Ipoteza Bradicininei se extinde și asupra multora dintre efectele Covid-19 asupra inimii. Aproximativ unul din cinci pacienți spitalizați cu Covid-19 au leziuni ale inimii, chiar dacă nu au avut niciodată probleme cardiace înainte. Unele dintre acestea se datorează probabil virusului care infectează inima direct prin receptorii ACE2. Dar RAS controlează și aspecte ale contracțiilor cardiace și ale tensiunii arteriale. Potrivit cercetătorilor, furtunile de Bradichinină ar putea crea aritmii și tensiune arterială scăzută, care sunt adesea observate la pacienții cu Covid-19.
Ipoteza Bradikininei explică, de asemenea, efectele neurologice ale lui Covid-19, care sunt unele dintre cele mai surprinzătoare și preocupante elemente ale bolii. Aceste simptome (care includ amețeli, convulsii, delir și accident vascular cerebral) sunt prezente la aproape jumătate dintre pacienții spitalizați cu Covid-19. Potrivit lui Jacobson și echipei sale, studiile RMN din Franța au arătat că mulți pacienți cu Covid-19 au dovezi ale spargerii vaselor de sânge din creier.
Bradichinina – mai ales in doze mari – poate duce, de asemenea, la caderea barierei hematoencefalice. În circumstanțe normale, această barieră acționează ca un filtru între creierul tău și restul sistemului circulator. Permite pătrunderea substanțelor nutritive și a moleculelor mici de care creierul trebuie să funcționeze, păstrând în același timp toxinele și agenții patogeni și menținând mediul intern al creierului strâns reglementat.
Dacă furtunile de Bradichinină determină ruperea barierei hematoencefalice, acest lucru ar putea permite celulelor și compușilor dăunători în creier, ducând la inflamații, leziuni potențiale ale creierului și la multe dintre simptomele neurologice pe care le au pacienții cu Covid-19. Jacobson a mai spus: „Este o ipoteză rezonabilă că multe dintre simptomele neurologice din Covid-19 s-ar putea datora unui exces de Bradichinină. S-a raportat că Bradichinina ar putea într-adevăr să crească permeabilitatea barierei hematoencefalice. În plus, simptome neurologice similare au fost observate în alte boli care rezultă dintr-un exces de Bradichinină.”
Creșterea nivelului de bradichinină ar putea explica, de asemenea, alte simptome comune ale Covid-19. Inhibitorii ECA – o clasă de medicamente utilizate pentru tratamentul tensiunii arteriale crescute – au un efect similar asupra sistemului RAS ca Covid-19, crescând nivelul de Bradichinină. De fapt, Jacobson și echipa sa notează în lucrarea lor că „virusul … acționează farmacologic ca un inhibitor al ECA” – reflectând aproape direct acțiunile acestor medicamente.
Acționând ca un inhibitor ECA natural, Covid-19 poate provoca aceleași efecte pe care le au uneori pacienții hipertensivi când iau medicamente care scad tensiunea arterială. Se știe că inhibitorii ECA provoacă o tuse uscată și oboseală, două simptome observate ale Covid-19. Și pot crește potențial nivelul de potasiu din sânge, ceea ce a fost observat și la pacienții cu Covid-19. Asemănările dintre efectele secundare ale inhibitorului ECA și simptomele Covid-19 întăresc ipoteza Bradikininei, spun cercetătorii.
De asemenea, se știe că inhibitorii ECA provoacă o pierdere a gustului și a mirosului. Jacobson subliniază, totuși, că acest simptom este mai probabil datorat virusului „care afectează celulele care înconjoară celulele nervoase olfactive” decât efectele directe ale Bradikininei.
Deși este încă o teorie emergentă, ipoteza Bradikininei explică alte câteva dintre simptomele aparent bizare ale lui Covid-19. Jacobson și echipa sa speculează că fisurile vasculare cauzate de furtunile de Bradichinină ar putea fi responsabile pentru „degetele de la picioare tip Covid”, o afecțiune care implică degetele de la picioare umflate, învinețite, pe care le evidentiaza unii pacienți cu Covid-19. Bradichinina poate, de asemenea, să deregleze si glanda tiroidă, care ar putea produce simptomele tiroidiene observate recent la unii pacienți.
Ipoteza Bradikininei ar putea explica, de asemenea, unele dintre tiparele demografice mai largi ale răspândirii bolii. Cercetătorii notează că unele aspecte ale sistemului RAS sunt legate de sex, cu proteine pentru mai mulți receptori (cum ar fi unul numit TMSB4X) situate pe cromozomul X. Aceasta înseamnă că „femeile … ar avea de două ori nivelurile acestei proteine decât bărbații”, rezultat confirmat de datele cercetătorilor. În lucrarea lor, echipa lui Jacobson concluzionează că acest lucru „ar putea explica incidența mai mică a mortalității induse de Covid-19 la femei”. O ciudățenie genetică a RAS ar putea oferi femeilor o protecție suplimentară împotriva bolii.
Ipoteza Bradikininei oferă un model care „contribuie la o mai bună înțelegere a Covid-19” și „adaugă o noua viziune la cercetarile deja existente”, potrivit oamenilor de știință Frank van de Veerdonk, Jos WM van der Meer și Roger Little, care au re-verificat rezultatele echipei. Aceste rezultate prezic aproape toate simptomele bolii (chiar și unele, cum ar fi vânătăile de la picioare) care la început apar aleatoriu) și sugerează în continuare noi tratamente pentru boală.
După cum subliniază Jacobson și echipa, mai multe medicamente vizează aspecte ale RAS și sunt deja aprobate de FDA pentru a trata alte afecțiuni. Ar putea fi, fără îndoială, aplicate și pentru tratarea Covid-19. Unele, cum ar fi Danazol, Stanozolol și Ecallantid, reduc producția de Bradichinină și ar putea opri o furtună de Bradichinină. Altele, cum ar fi Icatibantul, reduc semnalizarea Bradikininei și ar putea să-i estompeze efectele odată ce este deja în corp.
Interesant este faptul că echipa lui Jacobson sugerează, de asemenea, vitamina D ca un medicament Covid-19 potențial util. Vitamina este implicată în sistemul RAS și s-ar putea dovedi utilă prin reducerea nivelurilor unui alt compus, cunoscut sub numele de REN. Din nou, acest lucru ar putea opri formarea furtunilor potențial mortale de Bradichinină. Cercetătorii notează că s-a demonstrat deja că vitamina D îi ajută pe cei cu Covid-19. Vitamina este ușor disponibilă la ghișeu și aproximativ 20% din populație este deficitară. Dacă într-adevăr vitamina se dovedește eficientă în reducerea severității furtunilor de Bradichinină, ar putea fi o modalitate ușoară și relativ sigură de a reduce severitatea virusului.
Alți compuși ar putea trata simptomele asociate cu furtunile de Bradichinină. Hymecromone, de exemplu, ar putea reduce nivelurile de acid Hialuronic, putând opri formarea hidrogelurilor mortale în plămâni. Și Timbetasina ar putea imita mecanismul pe care cercetătorii îl testează pe femei împotriva infecțiilor mai severe cu Covid-19. Toate aceste tratamente potențiale sunt speculative, desigur, și ar trebui studiate într-un mediu riguros și controlat înainte ca eficacitatea lor să poată fi determinată și să poată fi utilizate mai larg.
Covid-19 se remarcă atât prin amploarea impactului său global, cât și prin apariția aleatorie a numeroaselor sale simptome. Medicii s-au străduit să înțeleagă boala și să vină cu o teorie unificată a modului în care funcționează. Deși încă nedovedită, ipoteza Bradikininei oferă o astfel de teorie. Și, la fel ca toate ipotezele bune, oferă și predicții specifice, testabile – în acest caz, medicamente efective care ar putea oferi alinare pacienților reali.
Cercetătorii au subliniat rapid că „testarea oricăreia dintre aceste intervenții farmaceutice ar trebui făcută în cadrul unor studii clinice bine concepute”. În ceea ce privește următorul pas al procesului, Jacobson este clar: „Trebuia să aratam aceste rezultate”. Descoperirea echipei sale nu ne va vindeca de Covid-19. Dar dacă tratamentele pe care le indică să se extindă în clinică, intervențiile ghidate de ipoteza bradikininei ar putea reduce foarte mult suferința pacienților – și ar putea salva multe vieți.
Articol scris de Thomas Smith si preluat de pe https://elemental.medium.com/ . Pentru mai multe informatii vizitati visit cdc.gov.
