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Les biomarqueurs de poumon peuvent prévoir COVID-19 sévère

Pendant que la pandémie COVID-19 continue à s'étendre dans beaucoup de régions du monde, il apparaît clairement que de meilleurs indicateurs sont exigés pour différencier la maladie sévère de doux pour optimiser l'utilisation des moyens dans la demande de règlement de cette condition. L'université deux des chercheurs du Nouveau Mexique postulent la pertinence spécifique de certains biomarqueurs en prévoyant le potentiel pour l'étape progressive avec COVID-19 sévère dans un papier publié sur le bioRxiv* de serveur de prétirage.

Facteurs de risque et inflammation dans COVID-19 sévère

Les caractéristiques cliniques de l'infection du coronavirus 2 de syndrôme respiratoire aigu sévère (SARS-CoV-2) varient puisqu'il peut entraîner asymptomatique, doux, modéré, ou maladie sévère, y compris des blessures de multi-organe et la mort. Un pronostic faible est plus courant dans ceux sur 65 ans, des personnes avec la maladie chronique fondamentale (diabète, maladie cardio-vasculaire, hypertension, obésité, et affection pulmonaire obstructive continuelle) et des niveaux élevés de certaines molécules inflammatoires comme l'IL-6, le CRP, et le D-dimère.

COVID-19 sévère est connu pour être lié au syndrome de tempête de cytokine, dans lequel des molécules inflammatoires multiples sont relâchées d'une façon non réglementée, menant au syndrome de détresse respiratoire aigu (ARDS), à la plupart de la cause classique de la mort dans ces patients. Le cas des cellules et des anticorps de T croix-réactifs préexistants dans les personnes en bonne santé n'explique pas à quel point des personnes plus âgées sont au risque accru puisqu'elles ont une probabilité plus élevée d'immunité préexistante. Ni ceci explique la prédilection mâle connue pour plus de maladie sévère.

Abaissez Th17, accru IgA-En sécrétant des cellules de B

L'étude actuelle jette un nouveau look à un ARN unicellulaire plus tôt ordonnançant des caractéristiques, comparant des découvertes du liquide de lavage bronchoalvéolaire (BALF) des patients à la maladie sévère et de ceux à la maladie douce. Ils ont constaté que des cellules immunitaires, les voies inflammatoires, et les enzymes dysregulated dans l'ancien.

Il y avait une chute dans la fréquence des cellules Th17 dans la maladie sévère mais une augmentation en cellules de B de IgA-sécrétion. Ce phénotype de l'infection SARS-CoV-2 a été associé au dysregulation des lignes à cellule T myéloïdes et de CD8+, avec plus de nombre important de macrophages et neutrophiles mais moins sous-ensembles de cellule T de CD8+.

Des études plus tôt indiquent que le tissu de poumon montre un profil hyperinflammatory relativement aux contrôles sains ou aux patients présentant la pneumonie communauté-acquise. Comme le virus plus tôt de radar à ouverture synthétique, celui-ci active fortement l'expression d'un certain nombre de gènes IFN-stimulés (ISGs), avec des cytokines élevées comme IL1B, IL6, et TNF.

Contour des conditions défavorables et des réactions pulmonaires délétères. (1) la vieillesse, le genre mâle, les conditions fondamentales (telles que l
Contour des conditions défavorables et des réactions pulmonaires délétères. (1) la vieillesse, le genre mâle, les conditions fondamentales (telles que l'hypertension, le diabète, etc.), et les facteurs inconnus (mouvement propre génétique y compris) nuisent l'immunité antivirale (déficit y compris d'IFN-I et cellules T et TH17 diminuées de CD8+), menant à des charges et à des lésions tissulaires/à tension plus élevées de virus. (2) l'élévation des réactions humorales a comme conséquence des complexes immuns massifs qui active des macrophages et des neutrophiles. (3) les réactions diminuées des cellules TH17 entraînent la surcroissance des bactéries et des champignons commensaux, qui activent davantage des macrophages et des neutrophiles. (4) la hyper-activation TH17 et/ou l'extension dans les hauts niveaux de cause d'intestin (?) du sérum IL17, qui induit l'expression de G-CSF et consécutivement, introduit le neutrophilia. (5) les macrophages et les neutrophiles Hyper-activés relâchent d'immenses quantités de cytokines proinflammatory, menant au syndrome de libération de cytokines et à l'ARDS suivant, et produits destructeurs de tissu, tels que le ROS, NON, le MMPs, et d'autres enzymes. (6) pendant l'ARDS, les cytokines proinflammatory agissent sur des cellules épithéliales et induisent MMPs, mucines, acides hyaluroniques, peptides antimicrobiens, et PAI-1 (les conditions défavorables élèvent également l'expression de PAI-1). (7) le ROS, NON, le MMPs, et d'autres enzymes entraînent la fuite épithéliale et endothéliale, menant au liquide tissulaire/à accumulation de plasma dans les espaces alvéolaires. Les mucines, les acides hyaluroniques, et les peptides antimicrobiens concentrent les liquides alvéolaires et épaississent la garniture muqueuse, ayant pour résultat la noyade de l'oedème et même de l'échec de poumon. Le PAI-1 intensifié facilite la coagulation et renforce la formation d'oedème (et la thrombose). ARDS a également des conséquences systémiques endommager multi-organe.

Expression Th17 réduite

Une autre étude a trouvé les niveaux comparables des cellules de réglementation de Th1, de Th2, et de T dans doux contre la maladie sévère, dans le compartiment de cellule T de CD4+. Les différences important comprennent une réduction en cellules Th17 et cellules de γδT, ainsi que des niveaux plus bas des cytokines Th17 exprimées par ce dernier.

Les cellules Th17 sont considérées importantes en pathologie de tissu, mais elles sont également essentielles aux réactions immunitaires antivirales puisqu'elles déclenchent les réactions Th1. Ce type d'immunité des réactions fait participer cellules cytotoxiques de cellule T et de B, type vues dans les infections bactériennes.

COVID-19 sévère est caractérisé par les réactions Th17 faibles, qui peuvent signifier que ces cellules protègent le fuselage contre l'infection. Ceci a pu indiquer le potentiel pour l'usage à court terme des antibiotiques dans de tels patients.

L'intestin montre également les réactions Th17 significatives, et SARS-CoV-2 les récepteurs, ACE2 et TMPRSS2, sont exprimés en cellules intestinales. De façon générale, pour cette raison, les chercheurs commentent, « le rôle systémique des cellules TH17 dans le progrès de la maladie, particulièrement le développement d'ARDS, le besoin définissent davantage. »

La cytokine IL22 a été vue dans plus sévère, mais rien les cas doux de la maladie et son rôle doit être examiné plus plus loin. Une autre modification qui a été vue dans doux contre la maladie sévère était le nombre plus élevé de cellules d'IgA1- et de B d'IgG1-secreting dans ce dernier. Cette pléthore d'anticorps dans la maladie sévère peut indiquer le potentiel pour la formation de grande puissance et le dépôt de complexe immun et ayant pour résultat l'inflammation pathologique. Cette hausse dans la perméabilité à tissu est caractéristique des conditions auto-immune comme des lupus érythémateux disséminés (SLE).

D'autres chercheurs ont noté que plus le titre des anticorps anti-SARS-CoV-2 spécifiques est élevé, plus la maladie est sévère.

Réaction d'IFN-I dans COVID-19 sévère

La voie d'IFN-I est un mécanisme antiviral essentiel. Dans COVID-19 sévère, IFNA1 s'avère pour être diminué dans les macrophages, alors que les autres voies d'interféron, IFNA2 et IFNB1, sont exprimés plus hautement. Les niveaux IFNA2 étaient également plus élevés chez les femmes.

Les récepteurs comme un péage TLR7 et TLR8 downregulated également dans les macrophages et dans l'épithélium. Ce sont les récepteurs qui détectent la présence de l'ARN.

IFN-I est également réduit dans le diabète et l'hypertension. Le travail avec des virus tels que le virus de la grippe ou le virus West Nile A prouvé que dans des personnes plus âgées, les cellules dendritiques sécrètent moins d'IFN-I, qui, consécutivement, réduit la sécrétion d'IFNγ en cellules de T CD4 et d'IFNγ, de perforin et de granzyme en cellules de T CD8.

Les chercheurs disent, « ces résultats impliquent un rôle essentiel de voie d'IFN-I dans la susceptibilité de la maladie. »

Un MMP plus élevé dans COVID-19 sévère

Avec COVID-19 sévère, le MMPs en tissu épithélial s'avèrent pour être augmentés du double presque à octuple les niveaux dans la maladie douce. L'activité élevée de MMP est une conclusion lié à ARDS, à affection pulmonaire obstructive continuelle, à tuberculose, et à fibrose pulmonaire interstitielle, qui détruisent le poumon éventuellement dû à la voie qu'ils décomposent les molécules de modification de l'espace extracellulaire dans les espaces d'interstitiel et de jonction serrée.

Ces enzymes sont empêchées par des inhibiteurs de tissu des métalloprotéinases (TIMPs), qui s'avèrent inchangées dans l'épithélium. Les macrophages dans COVID-19 sévère, cependant, ont eu un pourcentage plus élevé de TIMP1 mais de cellules TIMP2 inférieures. De façon générale, la régulation positive de MMPs, des macrophages et des radicaux de oxydation de neutrophile a pu être lié à la destruction sérieuse de poumon vue dans COVID-19 sévère.

MUC1, HAS2, et PAI-1 accrus dans COVID-19 sévère

Les niveaux Mucin-1 élevés sont trouvés dans plusieurs affections pulmonaires, telles que des viraux infection, l'asthme, et la bronchopneumopathie chronique obstructive (COPD). Cependant, la différence entre COVID-19 doux et sévère n'était pas significative en cellules épithéliales. L'acide hyaluronique était sécrété à des niveaux plus élevés dans la maladie sévère, avec HAS2 upregulated dans l'épithélium. Autre A des gènes n'étaient pas affecté.

L'expression du tPA et du PAI-1 a été également élevée dans COVID-19 sévère, avec dernier être élevée dans des cellules épithéliales et des macrophages. Le rapport de tPA aux cellules de PAI-1 est entré vers le bas dans la maladie sévère, indiquant la perte de contrôle de réglementation de coagulation. En effet, l'échec de coagulation est une cause de plus mauvais résultats dans COVID-19 sévère.

Le PAI-1 upregulated par beaucoup de molécules inflammatoires telles qu'IL1, IL6, TNF, et TGFβ. De nouveau, il est élevé en réponse aux hormones, telles que l'insuline, les glucocorticoïdes, et l'adrénaline. Il est assorti à l'âge, et ceci est lié à cardiovasculaire et à la maladie métabolique dans l'âge de avancement. Le PAI-1 est également élevé dans à femmes relatives des hommes. Ainsi, les élévations de PAI-1 peuvent signaler le potentiel pour COVID-19 sévère, et d'autant plus si les conditions ci-dessus sont remplies.

Les chercheurs résument : « A augmenté l'expression de MUC1, HAS2 et PAI-1 est associé à plus de maladie sévère et peut contribuer à l'oedème de noyade et au trouble de la coagulation dans COVID-19 sévère. »

Implications

En raison de ces analyses, l'étude indique que les défenses antivirales pulmonaires dysregulated après l'infection SARS-CoV-2. Il y a une chute en Th17 cellules, cellules de T CD8, et dans IFN-1. De ces derniers, la diminution d'IFN-I est associée à l'expression TLR7 et TLR8 nuie.

En même temps, ils ont recensé d'autres facteurs prédictifs tels que l'IgA, le MMPs, et le MUC1 et les ont trouvés pour marquer avec la gravité de COVID-19 et d'autres maladies infectieuses. Les bornes IFN-I, avec TLR7 et TLR8, et le PAI-1, peuvent aider à prévoir le risque de COVID-19 sévère.

Avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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