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Coronavirus. Nuovi studi aiutano a comprendere i meccanismi di azione

Cosa dice il nuovo articolo pubblicato su Nature “Longitudinal analyses reveal immunological misfiring in severe COVID-19”?

Ha suscitato molto interesse un recente paper pubblicato su Nature riguardo la risposta del corpo umano al nuovo coronavirus Sars-cov-2, quindi ne ho fatto una spiegazione semplice per non esperti d’immunologia, sperando possa interessare. Per ovvi motivi farò delle semplificazioni e omissioni.

Premessa:

1) Le cellule del sistema immunitario sono un po’ come le forze armate, ci sono diversi reparti: la marina, l’aviazione, ecc, ognuna specializzata in qualcosa di specifico.

2) il sistema immunitario comunica con le citochine, immaginate le singole citochine come parole. Conosciamo bene il significato delle singole parole, ma la “comunicazione” completa dipende dall’ordine delle parole (le citochine) come in una frase e qui abbiamo un po’ di difficoltà:

se per esempio le citochine prodotte dal corpo sono 10, alcune cellule leggono solo le prime 5 citochine, altre le ultime 5, altre quelle in posizioni pari, altre ancora dispari e cosi’ via (questo perché cellule diverse hanno diversi recettori per le citochine).

Gli autori del paper analizzano il sangue (cellule e citochine) di pazienti affetti da COVID19 gravi, pazienti lievi e li comparano a persone sane, a diversi tempi dopo l’insorgenza dei sintomi, per cercare di capire cosa succede.

Cosa hanno trovato?

1) Nei primi 10 giorni (dallo sviluppo dei sintomi) pazienti (che poi saranno gravi e lievi) hanno un profilo citochine simile. Tante delle citochine prodotte si chiamano interferoni e servono per orchestrare e organizzare la risposta immunitaria contro il virus. Dopo circa 10 giorni però i pazienti lievi riducono i livelli di citochine, quelli gravi no. Gli autori forniscono una lista delle citochine che potrebbero aiutare i medici in futuro a dividere i pazienti nei due gruppi prima che i sintomi gravi insorgano (una delle citochine associate con un grande rischio è IL18, ricordatevela)

2) I pazienti gravi non sono tutti uguali, a loro volta si possono dividere in due gruppi (cluster 2 e 3): i pazienti nel gruppo 3 (ma non nel gruppo 2) hanno una eccessiva coagulazione. Quando c’è un’infezione è normale che la coagulazione aumenti un poco, questo perché se è entrato un patogeno il corpo vuole essere sicuro di rimarginare una eventuale ferita che ha permesso al patogeno di entrare, ma qui qualcosa va storto e c’è una eccessiva coagulazione.

C’è una cosa che accomuna però i gruppi 2 e 3: hanno un sacco di citochine infiammatorie: IL1, IL6 e TNF sono “messaggi” di allarme generici e molto potenti, le cellule tendono ad “agitarsi” molto e fare molti danni, come se per sconfiggere il nemico il corpo decidesse di fare un bombardamento sul proprio suolo.

Questo combacia con l’idea che il virus causi una tempesta di citochine: le cellule stanno facendo più danni del virus stesso. L’altra citochine in comune è IL18, questa comunica “Attenzione c’è un virus!”. La cosa interessante è che l’aumento di IL1 e IL18 suggerisce che entra in funzione una macchina molecolare chiamata inflammasoma, molto rapida e indipendente dalle altre citochine, che ne causa l’aumento. Purtroppo al momento non c’è nessun farmaco approvato per bloccare l’inflammasoma (https://frontiersin.org/articles/10.3389/fimmu.2019.02538/full

)

3) Molti patogeni che attaccano il corpo hanno dei meccanismi per cercare di eludere il sistema immunitario. Il paper conferma che le cellule T (sono i “generali” che guidano la guerra, quindi dovrebbero aumentare durante un’infezione) diminuiscono, un “trucco” che il virus eredita dai cugini virus che causano SARS/MERS.

Ma c’è un’altra cosa interessante: nei pazienti gravi si trova anche un aumento delle cellule eosinofili, anticorpi IgE e le citochine IL4, IL5 e IL13: il sistema immunitario usa queste cellule, anticorpi e citochine contro i parassiti di solito. Cosa ci fanno qui???

Perché il corpo che è attaccato da un virus risponde come se fosse attaccato da un parassita? E’ come dispiegare la marina per una battaglia in montagna. Non ha molto senso. E’ questo l’ennesimo trucco del virus per sfuggire al sistema immunitario? O invece c’è ancora qualcosa che non sappiamo?

Extra

Il paper è finito, ma ho giusto un altro paio di riflessioni extra.

1) C’è un’altra “malattia”, in cui il sistema immunitario si confonde creando una risposta contro i parassiti quando non ce ne sono: le allergie. Il sistema immunitario scambia i pollini (innocui) per parassiti e cerca di ucciderli

Sono sicuro che ora i medici staranno ri-spulciando i dati dei pazienti COVID per vedere se in qualche modo i farmaci contro le allergie possono aiutare la risposta al COVID, vedremo nei prossimi mesi se è vero. https://link.springer.com/content/pdf/10

2) Questo paper è pubblicato su Nature, significa che è tutto vero? Purtroppo no, c’è una estrema variabilità in biologia che è difficile da controllare, l’unico modo è aspettare che altri ripetano e confermino questi risultati, ma questo paper traccia la rotta per la prossima tappa

Quello che ho scritto era originariamente un thread su twitter in italiano che è diventato virale, ha ricevuto i complimenti dall’autrice del paper e di Ivan Zanoni (Prof. di immunologia ad Harvard), quindi ho pensato potesse interessare anche ad altri.

Il paper originale è disponibile qui: Longitudinal analyses reveal immunological misfiring in severe COVID-19

 

 

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