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I ricercatori identificano le differenze nella risposta immunitaria in asintomatico contro i casi severi COVID-19

Il più grande studio del suo digita dentro il Regno Unito ha identificato le differenze nella risposta immunitaria a COVID-19, fra la gente senza i sintomi, confrontati a quelli che soffrono una reazione più seria al virus.

I ricercatori dall'istituto di Wellcome Sanger, università di Newcastle, University College di Londra, università di istituto europeo della bioinformatica di EMBL, di Cambridge (EMBL-EBI) e di loro collaboratori all'interno dell'iniziativa dell'atlante della cellula umana, hanno trovato i livelli sollevati di celle immuni specifiche in gente asintomatica.

Egualmente hanno mostrato che la gente con i sintomi più seri aveva perso questi tipi protettivi delle cellule, ma aveva guadagnato le celle infiammatorie. Queste differenze nella risposta immunitaria hanno potuto contribuire a spiegare i sintomi seri di coagulazione di infiammazione e di sangue del polmone ed hanno potuto essere usate per identificare gli obiettivi potenziali per le terapie di sviluppo.

La ricerca, pubblicata oggi (20 aprile 2021) nella medicina della natura, è uno di soli studi per includere la gente che era asintomatica. Questo studio di collaborazione su grande scala fa parte dell'iniziativa di Atlas* della cellula umana per mappare ogni cella digita dentro il corpo umano, per trasformare la nostra comprensione della salubrità, l'infezione e la malattia.

Finora, la pandemia globale COVID-19 ha causato milioni di morti e di molte altre infezioni universalmente. I sintomi variano ampiamente nella severità e possono variare da una tosse delicata ad emergenza respiratoria severa, ai coaguli di sangue ed all'errore dell'organo.

Parecchi studi precedenti hanno evidenziato una risposta immunitaria complessa nel sangue, ma finora la risposta immunitaria in pieno coordinata e come questa differisce fra i pazienti sintomatici ed asintotici non era stata studiata dettagliatamente.

In un nuovo studio per capire come le celle immuni differenti hanno risposto all'infezione, un grande gruppo dei ricercatori è venuto insieme ad analizzare il sangue da 130 persone con COVID-19. Questi pazienti sono venuto da tre centri BRITANNICI differenti (Newcastle, Cambridge e Londra) ed hanno variato da asintomatico a criticamente severo.

Il gruppo ha realizzato l'ordinamento unicellulare da ~800.000 celle immuni diverse, con l'analisi dettagliata delle proteine della superficie delle cellule e dei ricevitori dell'antigene trovati sulle celle immuni nel sangue. Hanno rivelato le differenze nei tipi multipli di celle immuni che sono coinvolgere nella risposta dell'organismo a COVID-19.

In quelli senza i sintomi, il gruppo trovato ha aumentato i livelli di linfociti B che producono gli anticorpi che sono trovati nei passaggi del muco, quale il radiatore anteriore. Questi anticorpi possono essere uno della nostra prima linea di difesa in COVID-19. Tuttavia, questi linfociti B protettivi mancavano nella gente con i sintomi seri, indicanti l'importanza di efficace risposta immunitaria anticorpo-associata al radiatore anteriore e ad altri passaggi del muco.

Il gruppo ha scoperto che mentre i pazienti con delicato per moderare i sintomi, hanno avuti alti livelli dei linfociti B e cellule T dell'assistente, che contribuiscono a combattere l'infezione, quelli con i sintomi seri aveva perso molte di queste celle immuni, suggerendo che questa parte del sistema immunitario si fosse guastata nella gente con la malattia severa.

Al contrario, la gente con i sintomi più seri che piombo all'ospedalizzazione ha avuta un aumento incontrollato in monociti e cellule T dell'uccisore, gli alti livelli di cui possono piombo ad infiammazione del polmone. Quelli con la malattia severa egualmente avevano sollevato i livelli di celle producenti piastrina, che aiutano il sangue per coagularsi.

Ciò è uno di soli studi sul suo genere che sguardi ai campioni raccolti dalla gente asintomatica, che ci aiuta a cominciare capire perché qualche gente reagisce diversamente all'infezione COVID-19. Potrebbe anche spiegare i sintomi quali infiammazione ed i coaguli di sangue del polmone. Il sistema immunitario si compone dei lotti dei gruppi differenti di celle, simili al modo un'orchestra si compone dei gruppi differenti di strumenti e per capire la risposta immunitaria coordinata, dovete esaminare insieme queste celle immuni.„

Muzlifah Haniffa, il professor ed autore senior di studio, università di Newcastle

Muzlifah Haniffa è egualmente un collega clinico senior all'istituto di Wellcome Sanger.

Mentre ancora non è capito come l'infezione stimola queste risposte immunitarie, lo studio dà una spiegazione molecolare per come COVID-19 potrebbe causare un rischio aumentato di coagulazione e di infiammazione di sangue nei polmoni, che possono piombo al paziente che ha bisogno di un ventilatore.

Ciò egualmente scopre i nuovi obiettivi terapeutici potenziali per contribuire a proteggere i pazienti da infiammazione e dalla malattia severa. Per esempio, può essere possibile sviluppare i trattamenti che fanno diminuire la produzione della piastrina o diminuiscono il numero delle cellule T dell'uccisore prodotte, comunque la più ricerca è richiesta.

Il professor Menna Clatworthy, autore senior e professore dell'immunologia di traduzione all'università di Cambridge e di istituto di Wellcome Sanger associa la facoltà, ha detto: “Questo è uno degli studi più dettagliati sulle risposte immunitarie in COVID-19 fin qui e comincia ad aiutarci a capire perché qualche gente ottiene realmente malata mentre altre combattono fuori il virus senza anche che sa loro lo hanno. Questa conoscenza nuova contribuirà ad identificare gli obiettivi specifici per la terapia per i pazienti che si ammalano con COVID-19.„

In futuro, la ricerca può identificare coloro che è più probabile sperimentare il moderato alla malattia severa esaminando i livelli di queste celle immuni nel loro sangue.

Questo studio ha utilizzato i campioni da tre centri nel Regno Unito ed ha trovato che alcune risposte dell'anticorpo erano simili in persone in una zona geografica rispetto a quelle ad un centro differente, suggerente che questa parte della risposta immunitaria può essere adeguata alle varianti differenti del virus.

Il Dott. John Marioni, autore senior e testa della ricerca all'istituto europeo della bioinformatica di EMBL (EMBL-EBI) ed alla guida senior del gruppo all'istituto BRITANNICO di Cambridge di ricerca sul cancro, ha detto: “Facendo uso dei dati da tre centri differenti ha permesso che noi esaminassimo come la gente reagisce a COVID-19 in tutto il Regno Unito. La quantità di dati raccolti in questo studio ci ha dato la comprensione cruciale nella reazione immune in vari severities differenti dell'infezione COVID-19.„

Il professor Berthold Göttgens, autore senior e professore dell'ematologia molecolare all'università di Cambridge, ha detto: “Con i risultati, il modo che questi studi sono stati intrapresi è considerevole, poichè era un nuovo modo di fare la scienza biomedica.

Riunendo gli esperti differenti, potevamo impiegare un disaccordo e conquistare l'approccio, che ha permesso che noi ultimassimo i lavori nel tempo rapido extra. Questo studio ha richiesto un grande sforzo di lavoro di squadra, in mezzo alla pandemia quando i laboratori stavano interrompendi. Ciò era uno studio incredibilmente rewarding da lavorare sopra, con ognuno che capisce l'importanza del lavoro e che vuole andare il miglio extra.„

Ciò è un grande esempio di usando l'atlante della cellula umana per capire COVID-19 ed identificare che delle nostre celle sono critici per l'infezione ed il trattamento. Questi informazioni possono essere usate per capire meglio perché la gente differente reagisce al coronavirus nei modi diversi. I dati sono apertamente accessibili e possono fornire una base per sviluppare le nuove terapie potenziali, per diminuire la diffusione del virus, o per proteggere coloro che comincia sviluppare la malattia severa.„

Dott. Sara Teichmann, autore senior di studio, istituto di Wellcome Sanger

Sara Teichmann è egualmente un co-presidente del comitato organizzatore dell'atlante della cellula umana.

Source:
Journal reference:

Stephenson, E., et al. (2021) Single-cell multi-omics analysis of the immune response in COVID-19. Nature Medicine. doi.org/10.1038/s41591-021-01329-2.