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I biomarcatori del polmone possono predire COVID-19 severo

Mentre la pandemia COVID-19 continua a spargersi in molte regioni del mondo, sta essendo evidente che i migliori indicatori sono richiesti per differenziare la malattia severa da delicato per ottimizzare l'uso delle risorse nel trattamento di questa circostanza. L'università due di ricercatori del New Mexico postula la pertinenza specifica di determinati biomarcatori nella predizione del potenziale per la progressione con COVID-19 severo in un documento pubblicato sul bioRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare.

Fattori di rischio ed infiammazione in COVID-19 severo

Le funzionalità cliniche dell'infezione di coronavirus 2 di sindrome respiratorio acuto severo (SARS-CoV-2) variano poiché può causare la malattia asintomatica, delicata, moderata, o severa, compreso la lesione e la morte dell'multi-organo. Una prognosi difficile è più comune quelle in 65 anni, in persone con la malattia cronica di fondo (diabete, malattia cardiovascolare, ipertensione, obesità ed affezione polmonare ostruttiva cronica) e nei livelli elevati di determinate molecole infiammatorie come IL-6, CRP e il D-dimero.

COVID-19 severo è conosciuto per essere collegato alla sindrome della tempesta di citochina, in cui le molecole infiammatorie multiple sono rilasciate in un modo non regolato, piombo alla sindrome di emergenza respiratoria acuta (ARDS), la maggior parte della causa comune della morte in questi pazienti. L'avvenimento delle celle e degli anticorpi di T inter-reattivi preesistenti in persone in buona salute non spiega come la gente più anziana è al rischio aumentato poiché hanno un'più alta probabilità di immunità preesistente. Né questo spiega la predilezione maschio conosciuta per la malattia più severa.

Abbassi Th17, aumentato IgA-Secernendo i linfociti B

Lo studio corrente dà una nuova occhiata a RNA unicellulare più in anticipo che ordina i dati, paragonanti i risultati dal fluido di lavaggio broncoalveolare (BALF) dei pazienti alla malattia severa e di quelli all'indisposizione. Hanno trovato che le celle immuni, le vie infiammatorie e gli enzimi dysregulated nel precedente.

C'era una caduta nella frequenza delle celle Th17 nella malattia severa ma in un aumento in linfociti B disecrezione. Questo fenotipo dell'infezione SARS-CoV-2 è stato associato con il dysregulation delle righe a cellula T di CD8+ e mieloidi, con un numero più significativo dei macrofagi e neutrofili ma i meno sottoinsiemi di cellula T di CD8+.

Gli studi più iniziali indicano che il tessuto polmonare mostra un profilo hyperinflammatory riguardante i comandi sani o i pazienti con polmonite comunità-acquistata. Come il virus più in anticipo di SAR, questo attiva forte l'espressione di una serie di geni IFN-stimolati (ISGs), con le citochine elevate come IL1B, IL6 e TNF.

Profilo delle circostanze sfavorevoli e delle risposte polmonari deleterie. (1) la vecchiaia, il genere maschio, le circostanze di fondo (quali ipertensione, diabete, ecc.) ed i fattori sconosciuti (sfondo genetico compreso) alterano l
Profilo delle circostanze sfavorevoli e delle risposte polmonari deleterie. (1) la vecchiaia, il genere maschio, le circostanze di fondo (quali ipertensione, diabete, ecc.) ed i fattori sconosciuti (sfondo genetico compreso) alterano l'immunità antivirale (carenza compresa di IFN-I e celle in diminuzione T e TH17 di CD8+), piombo agli più alti caricamenti del virus e danno di tessuto/sforzo. (2) l'elevazione delle risposte umorali provoca i complessi immuni massicci che attiva i macrofagi ed i neutrofili. (3) ha fatto diminuire la crescita eccessiva di causa di risposte delle cellule TH17 dei batteri e dei funghi commensali, che più ulteriormente attivano i macrofagi ed i neutrofili. (4) l'iper-attivazione TH17 e/o l'espansione negli alti livelli di causa dell'intestino (?) del siero IL17, che induce l'espressione di G-CSF ed a sua volta, promuove il neutrophilia. (5) Iper-ha attivato i macrofagi ed i neutrofili rilasciano gli importi immensi delle citochine proinflammatory, piombo alla sindrome della versione di citochina e a ARDS successivo ed i prodotti distruttivi del tessuto, quali il ROS, NO, MMPs ed altri enzimi. (6) durante il ARDS, le citochine proinflammatory agiscono sulle celle epiteliali ed inducono MMPs, le mucine, gli acidi ialuronici, i peptidi antimicrobici e PAI-1 (le circostanze sfavorevoli egualmente elevano l'espressione PAI-1). (7) il ROS, NO, MMPs ed altri enzimi causano la dispersione epiteliale e endoteliale, piombo alla capitalizzazione del liquido intercellulare/plasma negli spazi alveolari. Le mucine, gli acidi ialuronici ed i peptidi antimicrobici concentrano i liquidi alveolari ed ispessiscono il rivestimento mucoso, con conseguente annegamento l'edema e perfino dell'errore del polmone. PAI-1 intensificato facilita la coagulazione e rinforza la formazione dell'edema (e trombosi). ARDS egualmente ha conseguenze sistematiche causare il danno dell'multi-organo.

Espressione diminuita Th17

Un altro studio ha trovato i livelli comparabili di celle regolarici di Th1, di Th2 e di T in delicato contro la malattia severa, nel compartimento di cellula T di CD4+. Le differenze significative comprendono una riduzione in celle Th17 e celle del γδT come pure i livelli più bassi delle citochine Th17 espresse dagli ultimi.

Le celle Th17 sono considerate come importanti in patologia del tessuto, ma sono egualmente determinanti per le risposte immunitarie antivirali poiché avviano le risposte Th1. Questo tipo di immunità comprende le risposte citotossiche del linfocita B e di cellula T, vedute tipicamente nelle infezioni batteriche.

COVID-19 severo è caratterizzato dalle risposte difficili Th17, che possono significare che queste celle proteggono l'organismo dall'infezione. Ciò ha potuto indicare il potenziale per l'uso a breve termine degli antibiotici in tali pazienti.

L'intestino egualmente mostra le risposte significative Th17 e SARS-CoV-2 i ricevitori, ACE2 e TMPRSS2, sono espressi in celle intestinali. In generale, quindi, i ricercatori commentano, “il ruolo sistematico delle celle TH17 nel progresso di malattia, particolarmente lo sviluppo di ARDS, bisogno più ulteriormente definiscono.„

La citochina IL22 è stata veduta in più severo, ma nessuno dei casi dell'indisposizione e del suo ruolo deve essere esaminato più ulteriormente. Un altro cambiamento che è stato veduto in delicato contro la malattia severa era il più alto numero dei linfociti B di IgG1-secreting e di IgA1- negli ultimi. Questa pletora di anticorpi nella malattia severa può indicare il potenziale per formazione su grande scala ed il deposito del complesso immune e con conseguente infiammazione patologica. Questo aumento nella permeabilità del tessuto è caratteristico dei termini autoimmuni come i lupus eritematosi sistemici (SLE).

Altri ricercatori hanno notato che più alto il titolo degli anticorpi specifici anti-SARS-CoV-2, più severa la malattia.

Risposta di IFN-I in COVID-19 severo

La via di IFN-I è un meccanismo antivirale essenziale. In COVID-19 severo, IFNA1 è trovato per essere diminuito nei macrofagi, mentre le altre vie dell'interferone, IFNA2 e IFNB1, sono espressi più altamente. I livelli elevati IFNA2 erano egualmente in donne.

I ricevitori del tipo di tributo TLR7 e TLR8 egualmente downregulated in macrofagi e nell'epitelio. Questi sono i ricevitori che percepiscono la presenza di RNA.

IFN-I egualmente è diminuito nel diabete e nell'ipertensione. Il lavoro con i virus quali il virus di influenza o il virus del Nilo occidentale ha indicato che in gente più anziana, le celle dentritiche secernono meno IFN-I, che, a sua volta, diminuisce la secrezione di IFNγ in celle di T CD4 e di IFNγ, del perforin e del granzyme in celle di T CD8.

I ricercatori dicono, “questi risultati implicano un ruolo essenziale della via di IFN-I nella predisposizione di malattia.„

Più alto MMP in COVID-19 severo

Con COVID-19 severo, il MMPs in tessuto epiteliale è trovato per essere sollevato dal doppio a quasi ottuplo i livelli nell'indisposizione. L'alta attività di MMP è un'individuazione connesso con ARDS, l'affezione polmonare ostruttiva cronica, la tubercolosi e la fibrosi polmonare interstiziale, che distruggono finalmente il polmone dovuto il modo che ripartono le molecole della matrice dello spazio extracellulare negli spazi interstiziali e stretti della giunzione.

Questi enzimi sono inibiti dagli inibitori del tessuto delle proteinasi metalliche (TIMPs), che sono trovate per essere invariate nell'epitelio. I macrofagi in COVID-19 severo, tuttavia, hanno avuti un'più alta percentuale di TIMP1 ma delle celle più basse TIMP2. In generale, il upregulation di MMPs, macrofagi e radicali d'ossidazione del neutrofilo ha potuto essere collegato con la distruzione seria del polmone veduta in COVID-19 severo.

MUC1, HAS2 e PAI-1 aumentati in COVID-19 severo

I livelli elevati Mucin-1 sono trovati in parecchie affezioni polmonari, quali le infezioni virali, l'asma e la malattia polmonare ostruttiva cronica (COPD). Tuttavia, la differenza fra COVID-19 delicato e severo non era significativa in celle epiteliali. L'acido ialuronico è stato secernuto ai livelli elevati nella malattia severa, con HAS2 che è upregulated nell'epitelio. Altro HA geni non era commovente.

L'espressione di tPA e di PAI-1 egualmente è stata elevata in COVID-19 severo, con gli ultimi che sono alti in entrambi i celle epiteliali e macrofagi. Il rapporto di tPA alle celle PAI-1 è andato giù nella malattia severa, indicante la perdita di controllo regolatore di coagulazione. Effettivamente, l'errore di coagulazione è una causa dei risultati peggiori in COVID-19 severo.

PAI-1 upregulated da molte molecole infiammatorie quali IL1, IL6, TNF e TGFβ. Di nuovo, è elevato in risposta agli ormoni, quali insulina, glucocorticoids ed epinefrina. Va su con l'età e questo è collegato alla malattia cardiovascolare e metabolica nell'età d'avanzamento. PAI-1 egualmente è elevato alle nelle donne relative degli uomini. Quindi, le elevazioni PAI-1 possono segnalare il potenziale per COVID-19 severo e tanto più se le circostanze di cui sopra sono riempite.

I ricercatori riassumono: “Ha aumentato l'espressione di MUC1, HAS2 e PAI-1 è associato con la malattia più severa e possono contribuire all'edema d'annegamento ed al disordine di coagulazione in COVID-19 severo.„

Implicazioni

Come conseguenza di queste analisi, lo studio indica che le difese antivirali polmonari dysregulated dopo l'infezione SARS-CoV-2. C'è una caduta in Th17 celle, celle di T CD8 e in IFN-1. Di questi, la diminuzione in IFN-I è associata con l'espressione alterata TLR7 e TLR8.

Allo stesso tempo, hanno identificato altri preannunciatori quali IgA, MMPs e MUC1 e li hanno trovati per correlare con la severità di COVID-19 e di altre malattie infettive. Gli indicatori IFN-I, con TLR7 e TLR8 e PAI-1, possono contribuire a predire il rischio di COVID-19 severo.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

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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