Un supercomputer a analizat coronavirusul, iar rezultatul este potențial revoluționar: o nouă teorie despre cum ne invadează corpul și noi posibile tratamente
Adaugă-ne ca sursă preferată în Google
Urmărește Libertatea in Google Discover
O echipă de cercetători a folosit analiza supercomputerului Summit, de la
Laboratorul Național Oak Ridge din Tennessee, pentru a dezvolta o ipoteză nouă despre felul în care coronavirusul dereglează organismul și provoacă chiar și moartea pacienților infectați. Pe baza acestei cercetări, experții au sugerat și noi potențiale tratamente pentru COVID, tratamente folosite deja în alte afecțiuni, notează un articol publicat de platforma Medium.com.
Cuprins:
La începutul verii, supercomputerul Summit, de la Laboratorul Național Oak Ridge din Tennessee, a analizat 40.000 de gene, din 17.000 de eșantioane genetice, într-un efort de a înțelege mai bine felul în care acționează coronavirusul.
Summit este al doilea computer din lume, din punct de vedere al rapidității, dar chiar și așa, a avut nevoie de mai bine de o săptămână pentru a analiza cele 2,5 de milioane de combinații genetice.
Când cercetătorii au văzut rezultatele au avut un moment de revelație. Un ”moment evrika”, în cuvintele doctorului Daniel Jacobson, șeful proiectului de cercetare.
Computerul a dezvăluit practic o nouă teorie despre felul în care COVID-19 afectează organismul, teorie pe care cercetătorii au numit-o ”Ipoteza bradikininei”. Ipoteza oferă un model care explică multe aspecte ale bolii, inclusiv unele simptome mai bizare. De asemenea, sugerează cel puțin zece potențiale tratamente, multe dintre acestea deja aprobate de autoritățile medicale din SUA pentru alte afecțiuni.
Rezultatele au fost publicate în iulie în jurnalul de specialitate eLife.
Ca un hoț care intră în casă și deschide apoi toate ușile
Potrivit cercetării, infecția generată de noul coronavirus intră în organism prin receptorii ECA-2 (enzima de conversie a angiotensinei), din nas. Virusul ajunge apoi în restul corpului, în celule din alte organe care au receptori ECA-2 - intestine, rinichi și inimă.
Așa se explică, printre alte, unele simptome cardiace sau gastrointestinale ale COVID-19.
Odată ce virusul s-a instalat în corp, el nu se mai mulțumește să infecteze doar celulele care au un nivel ridicat al receptorilor ECA-2.
În schimb, preia controlul și reglează nivelul acestor receptori în organe în care ei sunt prezenți la un nivel mic sau mediu, inclusiv în plămâni, spre exemplu.
Metaforic vorbind, notează articolul de pe Medium.com, COVID-19 se comportă ca un hoț care pătrunde în casă prin fereastra deschisă de la etajul doi. Odată ajuns în casă, virusul nu se mulțumește să fure din lucruri, ci deschide toate ușile și ferestrele, astfel încât complicii săi să poată pătrunde pentru a face jaful mai eficient.
Ce este furtuna de bradikinină
Cercetătorii au mai observat ceva. Sistemul renină-angiotensină (SRA) al organismului controlează multe aspecte ale sistemului circulator, inclusiv nivelul bradikininei, o substanță chimică ce ajută la reglarea tensiunii arteriale.
Conform analizei, atunci când virusul modifică SRA, acesta face ca mecanismele de reglare a bradikininei să devină nesigure.
Concret, virusul declanșează o așa-numită ”furtună de bradikinină” - o creștere a nivelului acestei substanțe chimice în corp. Potrivit ipotezei dezvoltate pe baza datelor supercomputerului, această furtună este în cele din urmă responsabilă pentru multe dintre efectele fatale ale COVID-19.
Echipa lui Daniel Jacobson a scris în concluziile cercetării că ”patologia COVID-19 este cel mai probabil rezultatul furtunii de bradikinină decât al furtunii de citokine”, care a fost anterior identificată în organismul pacienților COVID.
”Dar cele două sunt interconectate”, spune analiza.
Efectele furtunii de bradikinină
Pe măsură ce nivelul de bradikinină crește în corp, substanța provoacă o creștere a permeabilității vasculare. Cu alte cuvinte, vasele de sânge încep să aibă scurgeri.
Această concluzie confirmă datele clinice recente, care consideră Covid-19 drept o boală vasculară, mai degrabă decât o boală respiratorie, deși virusul are un efect foarte puternic asupra plămânilor.
Pe măsură ce vasele de sânge încep să aibă scurgeri, ca urmare a furtunii de bradikinină, cercetătorii spun că plămânii se pot umple cu lichid.
Și celulele imune se scurg în plămâni, provocând inflamații.
COVID-19 mai are un truc. Pe o altă cale, virusul crește producția de acid hialuronic în plămâni.
Acidul hialuronic este deseori folosit în săpunuri sau creme pentru capacitatea sa de a absorbi o canitate de fluid de 1.000 de ori mai mare decât greutatea sa.
Când se combină cu fluidele care se scurg, rezultatele sunt dezastruoase: el formează un hidrogel care pur și simplu umple plămânii pacienților. În cuvintele doctorului Jacobson, ”e ca și cum ai respira prin jeleu”.
Asta ar putea explica de ce ventilatoarele s-au dovedit mai puțin eficiente în tratarea cazurilor de COVID decât s-au așteptat medicii, pe baza experienței avute cu alte coronavirusuri.
Se ajunge la un punct în care indiferent de cât oxigen pompezi, nu mai contează, deoarece alveolele pulmonare sunt umplute cu acest hidrogel.Doctorul Daniel Jacobson, șeful proiectului de cercetare:
”Plămânii arată acum ca un balon cu apă”, spune el. Pacienții se pot sufoca chiar dacă primesc asistență respiratorie mecanică.
Cum se explică simptomele COVID
Ipoteza bradikininei explică și efectele COVID-19 asupra inimii. Unul din cinci pacienți spitalizați cu infecție prezintă efecte cardiace, chiar dacă nu a mai avut probleme cu inima anterior.
Unele dintre aceste efecte sunt cauzate de faptul că virusul infectează în mod direct inima, prin intermediul receptorilor ECA2.
Dar de vină este însă și sistemul renină-angiotensină, care controlează aspecte ale contracțiilor cardiace și ale tensiunii arteriale, dar care acum este dereglat de coronavirus. Mai exact, potrivit cercetătorilor, furtuna de bradikinină ar putea provoca aritmie și tensiune arterială scăzută.
Ipoteza bradikininei pare să explice și efectele neurologice, cele mai surprinzătoare aspecte ale bolii. Aceste simptome (care includ amețeli, crize, delir și accidente vasculare cerebrale) sunt prezente în jumătate din pacienții spitalizați cu COVID-19.
Potrivit echipei lui Jacobson, analizele RMN realizate în Franța au descoperit că mulți pacienți COVID-19 prezintă scurgeri ale vaselor de sânge din creier.
Bradikinina, în special în doze mari, poate duce și la deschiderea barierei hematoencefalice.
În mod normal, acesta se comportă ca un filtru între sistemul sanguin și sistemul nervos central. Ea permite accesul nutrienților de care creierul are nevoie pentru a funcționa, în vreme ce ține departe toxinele și patogenii, menținând în același timp mediul intern al creierului regularizat.
Dacă furtuna de bradikinină provoacă deschiderea acestei bariere, atunci unele celule și componente nocive ar putea pătrunde în creier, provocând inflamare și alte afecțiuni - multe simptome neurologice pe care le dezvoltă pacienții COVID.
Este rezonabil să presupunem că multe dintre simptomele neurologice ale Covid-19 ar putea fi cauzate de un exces de bradikinină. S-a observat că bradikinina 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 bradikinină. Doctorul Daniel Jacobson, șeful proiectului de cercetare:
Nivelul ridicat de bradikinină ar putea fi responsabil și pentru alte simptome comune ale bolii.
Inhibitorii ECA - o serie de medicamente folosite pentru tratarea hipertensiunii arteriale - au un efect asupra sistemului renină-angiotensină similar cu cel al COVID-19. Jacobson chiar a notat de altfel în analiza sa că virusul se comportă ca un inhibitor ECA.
De aceea, mulți pacienți COVID au simptome asemănătoare cu cei care iau medicamente pentru hipertensiune - tuse uscată și oboseală. Inhibitorii ECA pot provoca și o creștere a nivelului de potasiu din sânge, un alt parametru observat la unii pacienți COVID.
Deși este doar o teorie emergentă, ipoteza bradikininei pare să explice și alte simptome mai rare ale COVID-19.
Echipa lui Jacobson speculează că scurgerile vaselor de sânge provocate de furtuna de bradikinină pot fi responsabile pentru ”degetul COVID”, o afecțiune observată la unii pacienți care au degetele de la picioare umflate și cu leziuni.
Bradikinina poate fi responsabilă și pentru dereglarea glandei tiroide.
Noi posibile tratamente
Ipoteza dezvoltată pe baza analizei efectuate de supercomputerul Summit și de echipa doctorului Jacobson sugerează și noi tratamente pentru COVID.
Potrivit cercetării, mai multe medicamente reglează anumite aspecte ale sistemului renină-angiotensină, cel dereglat de COVID, și sunt deja aprobate de autoritățile medicale pentru tratarea altor afecțiuni. Ele ar putea fi folosite și pentru tratatea COVID.
Un alt medicament potențial benefic este danazolul, folosit în tratarea endometriozei, care are rolul de a reduce producția de bradikinină.
Alte medicamente ar putea reduce efectele bradikininei.
Echipa doctorului Jacobson sugerează că și vitamina D este un potențial medicament pentru COVID. Efectul ei ar fi tot acela de a stopa formarea unei furtuni de bradikinină.
Alte medicamente ar putea trata simptomele asociate cu furtuna de bradikinină.
Substanța activă Himecromon, spre exemplu, vândută sub diverse nume în întreaga lume, ar putea reduce nivelul de acid hialuronic și ar putea stopa formarea de hidrogel în plămâni.
De notat că toate aceste tratamente sunt evident speculative și că ele trebuie mai întâi studiate riguros, în cadrul unor teste clinice, înainte de a fi aprobate pentru folosirea pe scară largă.
