Nova uloga neutrofila u patogenezi tromboze kod bolesti COVID-19

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

Valeria Iliadi, Ina Konstantinidou i dr.

1. Uvod

Nova korona virusna bolest 2019. (COVID-19) prvi put je prijavljena u Wuhanu, Kina, u decembru 2019. godine[1]. Svjetska zdravstvena organizacija je 11. marta 2020. okarakterizirala globalnu zdravstvenu vanrednu situaciju COVID-19 kao pandemiju. Do 28. marta 2021. godine potvrđeno je 126.359.540 slučajeva COVID-19, a prijavljeno je 2.769.473 smrtnih slučajeva širom svijeta [2]. Etiologija bolesti je teški akutni respiratorni sindrom koronavirus 2 (SARS CoV-2), RNA sa omotačem pozitivnog smisla koja pripada -koronavirusima [3].

Ranije je objavljeno da je povišen nivo krvineutrofilisu rani pokazatelj teške infekcije SARS-CoV-2 [4]. Štaviše, povećanje različitih parametara koagulacije, kao što su D-dimeri, protrombinsko vrijeme (PT), fibrinogen i proizvodi razgradnje fibrinogena (FDP), uočeno je kod pacijenata sa COVID-19[5-10] . Mehanizam koagulacije uključuje specifične proteine ​​koji djeluju kao prirodni antikoagulansi, čime se izbjegava stvaranje ugrušaka. Ovi proteini su antitrombin (AT), protein C(PC) i protein S (PS). Međutim, čini se da su rezultati prethodnih studija kontroverzni. Zhang et al. objavili su da su aktivnosti proteina C, proteina S i antitrombina bile ispod normalnog raspona [11]. Štaviše, Gazzaruso et al. izvijestili su da pacijenti sa COVID-19 imaju nizak nivo AT. Autori su dalje sugerirali da je AT snažno povezan sa mortalitetom u COVID-19 [12]. Antitrombin (AT) igra značajnu ulogu u koagulopatiji izazvanoj COVID{10}}, gdje niski nivoi AT mogu objasniti neefikasnost antikoagulansa kod pacijenata sa COVID-19 [13]. Gore navedeno istraživanje naglašava sinergističke uloge imunološkog i koagulacionog sistema u razvoju trombotičkih manifestacija kod COVID-19.

Mehanizam NEToze, njena uloga u patogenezi imunotromboze i koagulopatije povezane sa COVID{1}}i terapijske intervencije usmjerene naneutrofilio kojima se raspravlja u ovoj recenziji.

herba epimedium sagittatumicistancheza imunitet

2. Neutrofili

Neutrofilisu "Pepeljuga" urođenog imuniteta - osim njihove ključne uloge u odbrani domaćina od patogena - i igraju vitalnu ulogu u trombozi.Neutrofilinastaju u koštanoj srži i cirkulišu u krvi kao dominantna bela krvna zrnca. Migracija neutrofila je kritična za odbranu domaćina i uklanjanje patogena tokom infekcije [14]. Interakcije između adhezionih receptora neutrofila i adhezionih molekula beta2 integrinske porodice (CD11/CD18) na endotelnim ćelijama su neophodne za aktivaciju neutrofila i migraciju na mesto infekcije [15].

neutrofiliantimikrobni arsenal je impresivan i uključuje različite efektorske mehanizme kao što su fagocitoza i degranulacija. 2004. Brinkmann et al. opisao je novu dodatnu antimikrobnu paradigmu djelovanja neutrofila poznatu kao neutrofilne ekstracelularne zamke (NETs)[16]. NET se sastoje od kromatina i ukrašene su s nekoliko proteina koji imaju antimikrobna svojstva, kao što su histoni, elastaza i mijeloperoksidaza [17]. Trenutno je široko prihvaćeno da postoje tri antibakterijska mehanizma djelovanja neutrofila: fagocitoza, degranulacija i stvaranje NET. NET ispoljavaju svoje antimikrobne efekte kroz imobilizaciju patogena putem zarobljavanja. Štaviše, NET komponente antimikrobnih peptida, histona i DNK proizvode direktne antimikrobne efekte [18-20]. Tokom protekle decenije, naučnici su otkrili vitalnu uloguneutrofilii neutrofilne ekstracelularne zamke (NET) u trombo-inflamaciji [21-24].

3. Indukcija i molekularni mehanizmi formiranja NET

Do danas je širok spektar stimulansa prepoznat kao induktori stvaranja NET (Tabela 1). Direktna izloženost mikrobnim patogenima, kako Gram-pozitivnih bakterija (Staphylococcus aureus, Staphylococcus suis, Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumonia)[8-10] i Gram-negativnih bakterija (Escherichia coli, Salmonella flexomonase, Shigella flexomonase, Shigella i Pneumonia) izlaganje hifama ili kvascu (Candida albicans) i izlaganje protozojskim parazitima (Leishmania amazonensis ili Trypanosoma cruzi) mogu izazvati stvaranje NET [25-27]. Osim toga, lijekovi kao što su statini i antibiotici mogu aktiviratineutrofiliza kreiranje NET-ova [19,28]. Jhunjhunwala S et al. dalje je pokazao da sterilni materijali implantata mogu izazvati stvaranje NET [29].

Kao što su prvi pokazali Zychlinsky et al., formiranje NET ovisi o reaktivnim kisikovim vrstama (ROS) koje proizvodi NADPH oksidaza [17]. Ovaj proces je potvrđen u studiji na pacijentima koji boluju od hronične granulomatozne bolesti (CGD)[30]. Fuchs et al. utvrdili su da mutacije u nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADPH) oksidazi suspenduju stvaranje NET. Zanimljivo je da su rezultati u ovoj studiji pokazali da dodavanje egzogenog ROS-a u CGDneutrofilipotiče formiranje NET [30]. Slično, Bianchi et al. pokazala je da je genska terapija kod pacijenta sa CGD obnovila formiranje NET krozneutrofili, naglašavajući ulogu funkcionalne NADPH oksidaze u formiranju NET [31].

Papayannopoulos et al. dalje su demonstrirali nove funkcije granularnih proteina kao što je neutrofilna elastaza (NE) u regulaciji gustine hromatina [32] Autori su pokazali da aktivirani NE izlazi iz azurofilnih granula i translocira se u jezgro gdje potiče dekondenzaciju hromatina kroz degradaciju specifičnih histona. . Posljedično, mijeloperoksidaza sinergizira s NE kako bi pokrenula dekondenzaciju hromatina, što doprinosi stvaranju NET-a. Dekondenzacija hromatina, bitan korak u formiranju NET-a, povezana je sa hiper-citrulinacijom histona H3 kroz konverziju histon arginina u citrulin pomoću peptidil arginin deiminaze 4 (PAD4), enzima koji je posebno bogat zrelimneutrofili[33]. Čini se da hiperktrulinacija igra bitnu ulogu u formiranju NET. Jedna studija je pokazala da miševi s nedostatkom PAD 4 nisu bili u stanju da formiraju NET i predstavili su smanjeno hvatanje i ubijanje bakterija ovisno o NET [34].

Tabela 1. NET induktori.tnterleukin8(IL-8), faktor nekroze tumora- (TNFx),interferon- (IFN-y), interferon- (IFN-), faktor stimulacije kolonija granulocita-makrofaga (GM-CSF ), lipopolisaharidi (LPS) i komponenta komplementa 5a (C5a).

Drugi mehanizam uključen u oslobađanje NET-a je autofagija. Nekoliko studija je pokazalo da autofagija modificira funkcije neutrofila [3536]. Autofagija je homeostatski mehanizam uključen u programiranu ćelijsku smrt. Autofagičnu mašineriju indukuje PI3K hVPS34. Pokazano je da inhibicija PI3K sa 3-metiladeninom (3-MA), wortmaninom i LY294002 inhibira autofagiju. Štaviše, autofagija je negativno regulirana protein kinazom sisara metom rapamicina (mTOR)[37].

Nedavno su Mazzoleni et al. objavili su da Panton-Valentine leukocidin (PVL) pokreće alternativni proces NEToze [38]. Ova studija je pokazala da se NET-ovi izazvani PVL-om razlikuju od NEToze zavisne od NADPH oksidaze i ciljaju mitohondrije.

echinacosideincistanchezaimunitet

4. Neutrofili, NET i oštećenje endotela

Endotelne ćelije (EC) su ključni igrač u održavanju normalne hemostaze. Integritet zida krvnih sudova, u tandemu sa ekspresijom različitih inhibitora kao što su inhibitor puteva tkivnog faktora (TFPI), trombomodulin, receptor proteina C i proteoglikani slični heparinu, ispoljava antikoagulativno delovanje [39]. Oštećenje endotelnih ćelija također je otkriveno kod pacijenata sa COVID-19 kao uobičajena karakteristika bolesti [40]. Nedavne publikacije sugeriraju da COVID-19 utiče na druge organe izvan pluća, kao što su srce i bubrezi. Lindner et al. pokazao da je SARS-CoV-2 prisutan u tkivu miokarda tokom obdukcije[41]. Utvrđeno je da je jedan od mogućih mehanizama multiorganskog oštećenja endotel. Endotel povezan sa COVID-19- inducira sistemsku vaskularnu endotelnu disfunkciju, što je uočeno kod komplikacija bolesti [42]. Sh et al. pretpostavio da se endotelne ćelije mogu aktivirati antitijelima, NET-ovima i različitim cirkulirajućim proteinima, osim pod direktnim virusnim efektom 43]. Ackermann et al. izvršili obdukcije sedam pacijenata koji su umrli od respiratorne insuficijencije uzrokovane COVID{11}}ili gripom. Izvještaj je pokazao da je incidencija stvaranja tromba u plućnoj mikrovaskulaturi bila otprilike devet puta veća od incidencije kod gripe (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. istraživali su ulogu osovine NET/trombociti/trombin u EC i pokazali da inhibicija komplementa ima terapeutski učinak kod infekcije SARS-CoV-2, što se odražava smanjenjem C-reaktivnog proteina i IL-a. -6, značajno poboljšanje funkcije pluća i rješavanje SARS-CoV-2-akutnog respiratornog distres sindroma (ARDS) [47].

test na flavonoide

5. Neutrofili, NET i tromboinflamacija

Osim robusnih antimikrobnih svojstava, kroz NET,neutrofilitakođe izazivaju snažan prokoagulantni odgovor. Aktivacija koagulacionog sistema je osnovni odbrambeni mehanizam domaćina koji sprečava širenje infektivnih agenasa taloženjem fibrina i stvaranjem tromba. Iako su prethodne studije to objavileneutrofilističu, ali ne proizvode TF, što bi umanjilo značajneutrofilikod tromboze, danas je općenito prihvaćeno da je TF izveden iz neutrofila uključen u trombozu [48]. Osim toga, NET oslobađanje se pojavilo kao glavni doprinos upali trombocita uzrokovanoj neutrofilima, obezbjeđujući skelu za hvatanje trombocita i kasniju aktivaciju. Vodeća uloga NET-a u tromboinflamaciji uzrokovanoj neutrofilima dokazana je korištenjem in vitro i ex vivo modela, uključujući sepsu, duboku vensku trombozu (DVT) i maligne bolesti (Tabela 2)[49,50]. Prisustvo NET-a je nedavno identificirano u trombi u mišjem modelu duboke venske tromboze [49]. Brill i saradnici su izvijestili da NET-ov ekstracelularni hromatin, koji vjerovatno potiče odneutrofili, je strukturna komponenta venskog tromba i čini se da i DNK skela i histoni doprinose patogenezi DVT-a kod miševa. NET-ovi mogu pružiti nove ciljeve za razvoj lijekova za DVT. Štaviše, Kambas i dr. pokazao da ekspresija bioaktivnog TF u NET može inducirati kaskadu koagulacije [51]. Ovi autori bacaju svjetlo na uključenost autofagne mašinerije u ekspresiju TF u NET i kasniju aktivaciju stvaranja tromba.

Konkretno, kod pacijenata sa SARS-om Cov-2, Leppkes et al. pokazala je da teška bolest izaziva stvaranje NET unutar mikrožilnih sudova. Intravaskularno formiranje NET-a sa agregacijom trombocita dovodi do oštećenja organa zbog brze okluzije krvnih sudova [52]. Štaviše, Nicolai et al. primijetio da se upalni mikrovaskularni trombi koji sadrže NET i trombocite mogu naći u bubrezima, plućima i srcu uCOVID-19pacijenata [53].

Saradnja trombocita i neutrofila je značajan mehanizam urođenog imuniteta koji doprinosi patogenezi tromboze. Nakon prajminga ovisnog o von Willebrand faktoru, trombociti mogu utjecatineutrofilii kroz direktne interakcije i kroz oslobađanje rastvorljivih medijatora [54-56. Trombociti luče niz različitih molekula. Neorganski polifosfat (PolyP) je kritična komponenta granula gustih trombocita koji sudjeluje u koagulaciji i upali. Kritična uloga PolyP-a koji se oslobađa trombocita pokazala je u radu Morrissey et al. [57].

Osim toga, formiranje NET-a može biti izazvano i terapijskom manipulacijom. Terapija ekstrakorporalne membranske oksigenacije (ECMO) korištena je za poboljšanje oksigenacije pacijenata koji pate odCOVID-19. Na kraju, stope mortaliteta su se smanjile među pacijentima koji su bili podvrgnuti ECMO. Ipak, trombotičke komplikacije su ostale česte. Kao strane površine, biomaterijali ECMO sistema mogu indukovati formiranje NET na način nezavisan od trombocita [58]. Da bi testirali ovaj fenomen, Winnersbach et al. proučavao je učinak ECMO-a na funkcije trombocita i trombotičke komplikacije. U ovoj studiji, ljudska krv siromašna trombocitima (PLT-) i naivna (PLT plus )heparinizirana ljudska krv cirkulirala je 6 sati u dva identična in vitro testna kruga korištena za ECMO uređaje. Autori su izvijestili da je iscrpljivanje PLT-ova unutar ECMO sistema povezano sa ograničenom aktivacijom PLT-a, ali nije dovoljno da inhibira stvaranje ugrušaka [59].

Tabela 2. Studije NET u trombo-inflamaciji.mijeloperoksidaza, MPO; Neutrophil Elastase, NE; High Mobility Group Box1, HMGB-1; Deoksiribonukleinska kiselina, DNK; infarkt miokarda sa elevacijom ST segmenta, STEM; Interleukin-1b, IL-1b; Interleukin-17, IL-17; Western blot, WB; Imunohistohemijsko bojenje, IHC; sistemski eritematozni lupus, SLE; Regulisano u razvoju i odgovorima na oštećenje DNK 1, REDD-1; i duboka venska tromboza, DVT.

6. Neutrofili, NET i oštećenje pluća u COVID-u-19

Pluća su prvi organ koji SARS-CoV-2 napada. Nakon što stigne u alveole, SARS-CoV-2 pokreće urođeni imuni odgovor putem aktivacije alveolarnih makrofaga. Zatim, virusne čestice aktiviraju kaskadu komplementa putem lektinskog puta. Komplementarni peptidi C3a i C5a, proizvedeni kao dio aktivacije sistema komplementa, stimulišu migracijuneutrofilido mesta infekcije. Kompleks koji napada membranu komplementa (MAC) zatim vrši oštećenje ćelija, stvarajući tako molekularne obrasce (DAMP-ove) povezane sa oštećenjem. Osim toga, SARS-CoV-2 S protein stimuliše epitelne ćelije pluća da oslobađaju specifične proteine ​​kao što je protein epitelne membrane 2 (Emp2). Emp2 ćelija alveolarnog epitela tipa 1 reguliše migraciju neutrofila. Kao dio prve linije urođenog imunološkog odgovora, aktiviranineutrofiliobavljaju zaštitne uloge u raznim infekcijama kroz fagocitozu, degranulaciju i stvaranje NET-a. Nadalje, aktiviranneutrofili, zajedno sa makrofagima, odgovorni su za lučenje proinflamatornih citokina kao što su IL-1b, IL-2R, IL-6, IL-8, TNF- i drugi [{ {5}}]. Studije o histopatologiji pluća kod infekcije COVID-19 i teške respiratorne insuficijencije pokazale su prisustvo izrazitog alveolarnog oštećenja i formiranja tromba u perifernim plućnim žilama. Zanimljivo je da je vizualizacija upale bogate neutrofilima i ekstracelularnih zamki neutrofila na mjestu infekcije potvrdila uloguneutrofiliu imunološkim odgovorima povezanim s COVID-19- [67,68]. Veras i saradnici su utvrdili da SARS-CoV-2 može izazvati stvaranje NET-a kroz zdraveneutrofili, što zavisi od enzima koji konvertuje angiotenzin 2 ili hipercitrulinacije [69]. Zuo et al. potvrdili su ovaj rezultat u ex vivo studiji. Proučavajući serume pacijenata sa COVID-19, autori su otkrili više NET markere (DNK bez ćelija, kompleksi DNK mijeloperoksidaze (MPO) i/ili citrulinirani histon H3)[4]. Slično, Ng i saradnici su istraživali NET markere kod pacijenata sa COVID-19 u usporedbi sa zdravim osobama, a utvrđeno je da su svi markeri povišeni. Autori su zaključili da NET igraju ključnu ulogu u progresiji bolesti i trombotičkim komplikacijama [70]. Ove rezultate su nedavno primijetili i Wang et al. u transkriptomskoj analizi cijelog tkiva plućnog tkiva i bronhoalveolarne lavažne tekućine (BALF). U ovoj studiji, najznačajniji povećani geni markeri, kako u plućnom tkivu tako i u BALF-u, pronađeni su uneutrofili(84gena). Od ova 84 gena, 16 gena su bili geni povezani sa NET. Među genima povezanim sa NE1-, uočeni su genski promotori aktivacije protein arginin deiminaze tipa 4 (PAD4) i geni povezani s ROS [71].

Patološki nalazi autopsija pacijenata sa COVID-19 ukazali su na ključnu uloguneutrofilikod hiperinflamacije [72-74]. Sve u svemu, infiltracija neutrofila kroz neutrofilne čepove otkrivena je kod pacijenata sa COVID-19 bojenjem neutrofilnom elastazom (NE), mijeloperoksidazom (MPO) i citruliniranim histonom H3(citH3). Posebno, ovi nalazi su uključivali NET i trombocite [74]. S druge strane, Sinha et al. analizirali 39 pacijenata koji boluju od ARDS-a zbog COVID-19 i izvijestili da ARDS nije povezan s većom sistemskom upalom |75]. Štaviše, ARDS u ovoj kohorti bio je povezan sa nižom prevalencijom hiperinflamatornog fenotipa u poređenju sa pacijentima koji su bili uključeni u HARP{8}} studiju (UK multicentrično, randomizirano kontrolirano ispitivanje simvastatina) [75].

Posebno, Calfee et al. izvijestili su da je direktna ozljeda pluća u korelaciji s teškim ozljedom epitela pluća, dok je suprotan obrazac pretežno endotelne ozljede uočen kod indirektne ozljede pluća [76]. Na osnovu ovih nalaza, autori su predložili različite podtipove ARDS-a zbog COVID-19.

7. Neutrofili, NET i oštećenje bubrega kod COVID{1}} tromboinflamacije

Iako je respiratorni sistem prva meta SARS-CoV-2, akutna ozljeda bubrega (AKI) također je opisana kod pacijenata koji boluju od COVID-19 [77]. Čini se da su bubrezi drugi po veličini organ uključen u upalu tromboza uzrokovanu COVID-19-. Citokinska oluja, ozljeda endotela i oslobađanje ekstracelularne zamke neutrofila su neki od patofizioloških mehanizama koji dovode do tromboze bubrežnih kapilara tokom infekcija COVID-19 [78]. Klinički znaci zahvaćenosti bubrega uključuju povećan serumski kreatinin sa ili bez novonastale proteinurije. Cheng et al. izvijestili su da je bolest bubrega povezana s visokim indeksom mortaliteta kod pacijenata sa COVID-19[79]. Histopatološka analiza bubrega pacijenata sa COVID-19potvrđivala je prisustvo lezija povezanih s virusom kao što su vaskulitis, upala i trombociti sa agregatima eritrocita koji opstruiraju lumen kapilara. Osim toga, elektronski mikroskopski pregled pokazao je čestice slične koronavirusu u tubularnom epitelu i podocitima. Analiza imunološkog bojenja otkrila je da su ACE2 receptori povećani kod pacijenata sa COVID-19 i kolokalizirani sa SARS-CoV-2 nukleoproteinom. Faktori kao što su sistemska hipoksija, abnormalna koagulacija i moguća rabdomioliza relevantna za lijekove ili hiperventilaciju doprinose akutnoj ozljedi bubrega [80]. Nadalje, aktivacija sistema komplementa može biti uključena u ozljedu bubrega kod COVID-19. Koristeći imunohistohemiju za faktore komplementa Clq, MASP-2, C3b, C3d, C4d i C5b-9, Pfister i saradnici su istraživali uključivanje sistema komplementa u oštećenje bubrega u šest biopsija bubrega sa autopsije materijali pacijenata sa COVID-19 [81]. Oba produkta cijepanja C3 (C3b i C3d) otkrivena su u bubrežnim arterijama i glomerularnim kapilarama kod COVID-19 biopsija. Kompleks membranskog napada C5b-9(MAC) pretežno se deponovao u peritubularnim kapilarama, bubrežnim arteriolama i tubularnoj bazalnoj membrani.

8. Neutrofili, NET i Kawasaki bolest

Kawasaki bolest (KD) je akutni febrilni sistemski vaskulitis u malim i srednjim arterijama koji dovodi do lezija koronarnih arterija (CALs) kod male djece, posebno u Japanu [82,83]. Budući da Kawasaki bolest pokazuje sezonske i regionalne obrasce, sugerirano je da druge infekcije mogu biti okidač za KD. Zaista, korona virus HCoV-229E je identificiran kao etiološki faktor u razvoju KD[84]. Budući da se dijagnoza KD temelji samo na kliničkim kriterijima, uobičajeno korišteni biohemijski markeri kao što je CRP ne mogu razlikovati KD od infektivnih bolesti. U tom kontekstu, bolje razumijevanje patofizioloških mehanizama KD moglo bi pomoći u otkrivanju novih biomarkera za rano otkrivanje KD.

Histopatološke studije lezija KD vaskulitisa su pokazale da su dominantne ćelije CD163 monociti/makrofagi i CD3 T ćelije [85]. Druge upalne ćelije, kao nprneutrofili, a proizvodnja proinflamatornih citokina vođena neutrofilima također doprinosi oštećenju EC. Armaroli et al. izvijestili su da je oštećenje EC s povišenim nivoima S100A12 u serumu kod pacijenata sa KD striktno ovisno o interleukinski-1 (IL-1) signalu (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="">neutrofiliin vitro [87]. Ova studija je pokazala da je formiranje NET glavni patofiziološki mehanizam kod infekcije SARS-CoV-2 i sindroma sličnog Kawasakiju 87]. Ovaj rezultat se slaže sa studijom Poulettyja et al. koji je ukazivao da je sindrom sličan Kawasakiju povezan sa infekcijom SARS-CoV-2 kod djece [88]. Nadalje, Jing et al. analizirali su ulogu ekstracelularnih zamki neutrofila (NET) u patogenezi KD [89]. Autori su otkrili da jeneutrofilipacijenata s KD-om inducirali su stvaranje NET-a i da su ti NET-ovi značajno povećali proizvodnju pro-upalnih citokina i aktivaciju NF-kB u mononuklearnim stanicama periferne krvi (PBMC). Pored toga, in vitro modeli u kulturi endotelnih ćelija pokazali su povećanu ekspresiju vaskularnog endotelnog faktora rasta A(VEGF-A) i faktora induciranog hipoksijom-1a (HIF-1x). Ovi rezultati pokazuju da su NET ključni igrači u patogenezi KD i Kawasaki sindroma.

9. Neutrofili, NET i terapijske intervencije u COVID-u-19

To je dobro dokumentovanoneutrofilisu ključni faktori citokinske oluje i trombotičkih komplikacija koje doživljavajuCOVID-19pacijenata i to terapijsko ciljanje naneutrofilimože ublažiti hiperinflamatorni sindrom kod COVID-19. Stoga je nekoliko studija predložilo da NET mogu biti terapeutska metaCOVID-19pacijenti (tabela 3) [90-93].

Tabela 3. Terapijsko ciljanje neutrofilnih ekstracelularnih zamki. Peptidilarginin deiminaze-4, PAD-4; Neutrofilna elastaza, NE; High Mobility Group Box1,HMGB-1;Deoksiribonukleinska kiselina, DNK;Interleukin-1b,IL-1b,i Interleukin-17,IL{{8 }}.

9.1. Ciljanje interleukina

Citokini uključeni u patogenezu upale pluća kod COVID-19 uključuju IL-1, IL-6, IL-8 i TNF- [94]. Tokom ranih faza pandemije prijavljeno je davanje lijeka protiv interleukina koji je odobrila FDA. Međutim, rezultati srodnih studija su oprečni.

Nekoliko studija na pacijentima sa COVID-19 prijavilo je pozitivne efekte antagonista interleukina{1}} [95,96]. Međutim, ciljanje IL-1 receptora od strane anakinre (antagonista IL-1 receptora (Ra)) u COVID-19 ostaje neizvjesno. Do danas postoje tri anti-IL-1 sredstva odobrena od strane FDA: Anakinra je inhibitor IL-1 receptora, dok su kanakinumab i rilonacept inhibitori IL-1. Anakinra je prijavljena u liječenju COVID-19. Utvrđeno je da je primjena anakinre kod pacijenata sa COVID{13}} sigurnom i može biti povezana sa smanjenjem smrtnosti i potrebe za mehaničkom ventilacijom [96]. S druge strane, studija CORIMUNO-ANA{16}} izvijestila je da Anakinra nije poboljšala ishode kod pacijenata sa blagom do umjerenom COVID-19 pneumonijom [97]. Slično, retrospektivnu komparativnu studiju u jednom centru izvršili su de la Calle i saradnici, koji su izvijestili da liječenje anakinrom nije moglo poboljšati prognozu pacijenata s teškim COVID-om-19 [98].

Nekoliko tekućih kliničkih studija koristi anti-IL-6 u terapijskim protokolima za COVID-19. Guaraldi i saradnici su izvršili studiju na odraslim pacijentima kako bi procijenili ulogu anti-IL-6 u smanjenju rizika od smrti kod pacijenata sa teškim oblikom COVID-19. Ova opservacijska kohortna studija uključivala je 544 teška COVID-19 pacijenta; 365 od ovih pacijenata je primilo standardne protokole, dok je preostalih 179 pacijenata liječeno tocilizumabom (monoklonsko antitijelo koje se vezuje za IL-6 receptor). Rezultati ove studije pokazali su da liječenje tocilizumabom smanjuje rizik od invazivne mehaničke ventilacije ili smrti kod pacijenata s teškom COVID{11}} pneumonijom [99. Iste rezultate izvijestili su Huang et al. pokazujući da je liječenje tocilizumabom povezano sa smanjenjem smrtnosti u poređenju s neliječenjem kod teških pacijenata sa COVID-19 [100]. Za razliku od ranije objavljenih studija, Stone et al. nedavno je izvijestio da tocilizumab nije bio efikasan u prevenciji intubacije ili smrti za umjereno bolesne pacijente hospitalizirane s COVID-19 [101].

Interleukin-17 je ranije bio povezan s hiperinflamatornim stanjem kod pacijenata sa COVID-19. Prijavljena je uloga anti-IL-17 kod pacijenta sa ankilozirajućim spondilitisom koji je liječen sekukinumabom (monoklonsko antitijelo koje se vezuje za protein IL-17). Prema ovoj studiji, inhibitori IL-17 predstavljeni su kao obećavajući ciljevi za prevenciju aberantne upale i akutnog respiratornog distresa kod COVID-19. Mareev et al. [102]. Mugheddu et al. dalje je izvijestio da su se dva COVID{10}}pozitivna pacijenta koji su također patili od psorijaze brzo oporavila od svojih infekcija kao rezultat dugotrajnog liječenja sekukinumabom [103].

Sve u svemu, niz završenih i tekućih studija fokusirao se na IL receptore. Uprkos obećavajućim rezultatima nekih od ovih studija, druga istraživanja su dala suprotne zaključke, što je dovelo do debate oko prave vrednosti ovih intervencija. Bolje osmišljene i multicentrične studije mogle bi razjasniti pravu vrijednost ovih lijekova.

9.2. Inhibitori neutrofilne elastaze

Neutrofilna elastaza (NE), serinska proteaza, jedan je od proteolitičkih enzima koji uvelike doprinose funkcijamaneutrofili. NE učestvuje u aktivaciji neutrofila i formiranju NET. Konkretno, NE olakšava invaziju SARS-CoV-2 u ćelije domaćina i može direktno oštetiti plućna tkiva. Uloga NE kod pacijenata sa ARDS-om, uključujući COVID-19, i sepsu prijavljena je u različitim studijama [104-107I. Štaviše, u eksperimentalnom modelu miševa, Ogura et al. izvijestili su da nedostatak NE poboljšava ozljedu miokarda nakon infarkta miokarda [108]. Na osnovu prethodnih izvještaja, NE inhibicija bi potencijalno mogla imati pozitivne efekte na COVID-19 [109]. S druge strane, rezultati studije STRIVE na ukupno 492 mehaničko ventilirana heterogena pacijenta s akutnom ozljedom pluća pokazali su da intravenska primjena NE inhibitora sivelestata nema efekta na 28-dnevnu smrtnost od svih uzroka ili respiratornu -slobodni dani [110].

9.3. DNase Inhibitors

Eksperimentalne studije su pokazale da je primjena DNaseI u terapijskoj shemi za akutnu ozljedu pluća zbog teške bakterijske pneumonije poboljšala stopu preživljavanja miševa kroz smanjenje formiranja NET [111,112]. Štaviše, tretman sa DNazom se povećao

preživljavanje pacijenata sa cističnom fibrozom (CF). CF se karakteriše prisustvom obilnog ekstracelularnog DNK (eDNK) u disajnim putevima [113]. Nedavno su Weber i saradnici izvijestili o podacima o primjeni Dornase alfa, rekombinantne ljudske Dnaze-1, za liječenje pet pacijenata na mehaničkoj ventilaciji sa COVID-19. Rezultati su pokazali da su pacijenti dobro podnose Dornazu alfa [114]. Na osnovu ove studije slučaja, sada postoji nekoliko kliničkih ispitivanja COVID-19 koristeći Dornase alfa. Decelles et al. objavio strukturirani sažetak protokola studije za randomizirano kontrolirano ispitivanje o efikasnosti i sigurnosti aerosolizirane intratrahealne primjene Dornase alfa kod pacijenata sa SARS-CoV-2-induciranim akutnim respiratornim distres sindromom (ARDS) [115].

9.4. Kolhicin

Kolhicin je alkaloidni ekstrakt iz jesenjeg šafrana koji se godinama koristi za liječenje nekoliko upalnih bolesti, kao što su giht i porodična mediteranska groznica (FMF) [116,117. Kolhicin je jedan od najstarijih biljnih lijekova koji se koriste za bolove u zglobovima. Do danas, osnovne i kliničke studije sugeriraju da kolhicin nudi kardiovaskularne prednosti [118]. Atero-protektivni potencijal kolhicina zasniva se na njegovim efektima na polimerizaciju tubulin-kolhicin-kompleksa, kao i na njegovoj sposobnosti da potisne otpuštanje proinflamatornih citokina (IL-1 i IL-18) ​​interakcijom sa Nod-like receptor protein 3 inflammasome proteinski kompleks[118,119]. Štaviše, kolhicin inhibira formiranje NET kod pacijenata sa akutnim koronarnim sindromom (ACS)[120]. Na osnovu svojih efekata, kolhicin je predložen za profilaksu venske tromboembolije kod pacijenata sa COVID-19 [121,122]. Nedavno su u GRECCO-19 randomiziranom kliničkom ispitivanju prijavljeni efekti kolhicina na srčane i inflamatorne biomarkere. Rezultati su pokazali da su učesnici koji su primali kolhicin statistički značajno poboljšali vrijeme do kliničkog pogoršanja[123]. Scarsi et al. dalje podržao upotrebu kolhicina za liječenje COVID-19 [124]. Nadalje, u randomiziranom, dvostruko slijepom, placebom kontroliranom kliničkom ispitivanju, Lope et al. izvijestili su da kolhicin smanjuje dužinu i dodatne terapije kisikom i hospitalizacije [125]. Ova studija je potvrdila rezultate prethodnih istraživanja. Preinačenje kolhicina ili drugih lijekova stoga može biti od pomoći u borbi protivCOVID-19. Međutim, potrebno je procijeniti i testirati dalja istraživanja u nadolazećim kliničkim ispitivanjima.

9.5. Kortikosteroidi

U prošlosti su se kortikosteroidi, kao regulatori sistemske upale, davali kritično bolesnim pacijentima sa kontradiktornim rezultatima [126,127]. Nedavno su, na osnovu podataka iz ispitivanja RECOVERY (veliko, multicentrično, randomizirano, otvoreno ispitivanje provedeno u Ujedinjenom Kraljevstvu), kortikosteroidi preporučeni za COVID-19 pacijente. U ovom ispitivanju, ukupno 2104 pacijenata započelo je terapiju deksametazonom, a 4321 je nastavilo uobičajenu terapiju. Ovo ispitivanje je pokazalo da je smrtnost nakon 28 dana bila niža među pacijentima koji su randomizirani da primaju deksametazon[128]. Štaviše, CoDEX randomizirano kliničko ispitivanje pokazalo je da deksametazon može ublažiti ozljedu pluća kod pacijenata sa COVID-19 [129]. Među pacijentima s umjerenim ili teškim COVID-19, upotreba intravenskog deksametazona povećala je broj dana bez respiratora. Uprkos pozitivnim rezultatima najvećih ispitivanja, RECOVERY i CoDEX, faktori koristi i rizika za sve pacijente sa COVID-19 moraju se procijeniti prije početka liječenja kortikosteroidima. Terapija kortikosteroidima u kombinaciji s citokinskom olujom povezana je sa značajnom inzulinskom rezistencijom i smanjenom proizvodnjom inzulina iz stanica pankreasa. Ovaj dvostruki pogodak može dovesti do teške hiperglikemije i komplikacija opasnih po život. Buduća istraživanja o korisnosti kortikosteroida uCOVID-19može pružiti uvid u njihove korisne i štetne efekte.

9.6. Druge terapijske intervencije koje utječu na neutrofile

Prebiotici i probiotici mogu se smatrati potencijalnim preventivnim ili terapijskim intervencijama za ublažavanje bolesti COVID-19 [130]. Ranije je objavljeno da neki mikroorganizmi, kao što je Lactobacillus rhamnosus, prihvataju djelovanje probiotika i smanjuju funkcionalnu aktivnostneutrofilikako inhibiranjem formiranja NET tako i smanjenjem fagocitne aktivnosti [131]. Na osnovu dobro dokumentirane uloge NET-a u patogenezi COVID-19, inhibicija NET-a od strane Lactobacillus rhamnosus može imati pozitivan učinak na COVID-19 pacijente. Štaviše, poremećaj mikrobiote (disbioza) tokom pandemije COVID-19 doveo je do povećanja incidencije infekcije C. difficile (CDI) [132]. Nadalje je prijavljeno da probiotici podstiču imunitet na sekundarne infekcije kao što je pseudomembranozni kolitis uzrokovan Clostridium difficile. Sve u svemu, nutraceutici bi mogli biti skriveno oružje za ciljanje SARS-CoV-2.

10. Zaključci

Prethodne studije o patofiziološkim mehanizmima SARS-CoV-2 pokazuju da je urođeni imuni sistem suštinski mehanizam za indukciju COVID-19.Neutrofili, "Pepeljuga" urođenog imuniteta, učestvuje u bolesti COVID-19 (Slika 1). NET-ove su prvi put opisali 2004. godine Brinkmann et al. i često su proučavani pod teškim upalnim stanjima. Patogeneza COVID-19 uključuje i septičku i aseptičku upalu, a virusna infekcija izaziva imunološku hiperaktivaciju. Posljedično, ova hiperaktivacija dovodi do citokinske oluje i povezana je s komplikacijama COVID-19 kao što su ARDS, multiorganska disfunkcija i tromboembolijski fenomeni. Konačno, ciljane terapijske intervencijeneutrofilimože predstavljati potencijalnu komponentu u integriranoj terapijskoj strategiji za COVID-19 pacijente.

mikronizirana pročišćena frakcija flavonoida 1000 mg koristi

Reference

1. Zhu, N; Zhang, D.; Wang, W.; Li, X; Yang,B.; Song, J.; Zhao, X.; Huang, B.; Shi, W.; Lu, R. et al. Novi koronavirus kod pacijenata sa upalom pluća u Kini, 2019.N.Engl.J. Med.2020,382, 727-733. [CrossRef] [PubMed]

2. Kontrolna tabla WHO Coronavirus(COVID-19). Dostupno na mreži: https://covid19.who.int (pristupljeno 28. marta 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. Porijeklo, prijenos 3. i kliničke terapije bolesti korona virusa 2019. (COVID-19) Epidemija – ažuriranje statusa. 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.; et al. Ekstracelularne zamke neutrofila u COVID-19. JCI Insight 2020, 5, e138999.[CrossRef]

5. Ibanez, C.; Perdomo, J.; Calvo, A.; Ferrando, C.; Reverter, JC; Tassies, D.; Blasi, A. Visoki D dimeri i niska globalna fibrinoliza koegzistiraju kod pacijenata sa COVID-19: šta se tamo dešava? I. Thromb.Thrombolysis 2020,51,308-312.[CrossRefl[PubMed]

6. Arachchillage, DRJ; Laffan, M. Abnormalni parametri koagulacije povezani su s lošom prognozom kod pacijenata sa novom korona virusnom pneumonijom. 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; Song, B.; Gu, X.; et al.Klinički tok i faktori rizika za smrtnost odraslih pacijenata sa COVID-19 u Wuhanu, Kina: Retrospektivna kohortna studija. Lancet 2020,395,1054-1062. [CrossRef]

8. Tang, N.; Li, D.; Wang, X.; Sun, Z. Abnormalni parametri koagulacije povezani su s lošom prognozom kod pacijenata sa novom korona virusnom pneumonijom. J. Thromb. Haemost.2020, 18, 844-847. [CrossRef] [PubMed]

9. Slomka, A.; Kowalewski, M.; Zekanowska, E. Coronavirus Disease 2019 (COVID-19): Kratak pregled hematoloških manifestacija. Patogeni 2020, 9, 493. [CrossRef]

10. Eljilany, I.; Suzuki, A.-ND-dimer, fibrinogen i IL-6 kod pacijenata sa COVID-19 sa sumnjom na vensku tromboemboliju: narativni pregled. 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.; et al. Profil prirodnog antikoagulansa, faktora koagulacije i anti-fosfolipidnog antitijela kod kritično bolesnih pacijenata sa 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. Povezanost između antitrombina i mortaliteta kod pacijenata sa COVID-19. Moguća veza sa gojaznošću. Nutr. Metab. Cardiovasc. Dis. 2020, 30, 1914-1919. [CrossRef] [PubMed]

13. Gazzaruso, C.; Valenti, C.; Coppola, A.; Gallotti, P. Utjecaj rekonvalescentne i neimune plazme na smrtnost pacijenata sa COVlD-19: Potencijalna uloga antitrombina. Clin. Microbiol. Zaraziti. 2020.27.637-638. [CrossRefl

14. Lerman, YV; Kim, M. Migracija neutrofila pod normalnim i sepsom. Cardiovasc. Hematol. Disord. Ciljevi za droge 2015, 15,19-28. [CrossRef [PubMed]

15. Schymeinsky, J.; Mocsai, A.; Walzog, B. Aktivacija neutrofila putem beta2 integrina (CD11/CD18): Molekularni mehanizmi i kliničke implikacije. 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. Neutrophil Extracelular Traps Kill Bacteria. Science 2004, 303, 1532-1535. [CrossRef]

17. Brinkmann, V.; Zychlinsky, A. Blagotvorno samoubistvo: ZaštoNeutrofiliUmri da napraviš MREŽE. Nat. Rev. Microbiol.2007,5, 577-582. [CrossRef]

18. Hamam, HJ; Khan, MA; Palaniyar, N. Acetilacija histona potiče formiranje ekstracelularne zamke neutrofila. Biomolecules 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.; et al. Imunomodulatorna uloga klaritromvcina u infekciji Acinetobacter Baumannii putem formiranja neutrofilnih ekstracelularnih zamki. Antimicrob. Agents Chemother. 2016, 60, 1040-1048. [CrossRef]

20. Halverson, TWR; Wilton, M; Poon, KK.H; Petri, B; Lewenza, S.DNA je antimikrobna komponenta neutrofilnih ekstracelularnih zamki. PLoS Pathog.2015, 11, e1004593. [CrossRef]

21. Martinod, K.; Deppermann, C. Immunothrombosis, and Thromboinflammation in Host Defense and Disease. Trombociti 2020, 32, 314-324. [CrossRef]