Supercomputerul care a analizat COVID-19 ca să găsească cele mai bune tratamente

Supercomputerul care a analizat COVID-19 ca să găsească cele mai bune tratamente

La începutul acestei veri, supercomputerul Summit de la Oak Ridge National Lab din Tennessee a început să descifreze date de la peste 40.000 de gene din 17.000 de probe genetice, într-un efort de a înțelege mai bine Covid-19.

Summit este al doilea cel mai rapid computer din lume, iar rezultatele oferite de acesta au dezvăluit o nouă teorie despre modul în care Covid-19 are impact asupra corpului: ipoteza bradikininei.

Ipoteza oferă un model care explică multe aspecte ale Covid-19, inclusiv unele dintre cele mai bizare simptome. De asemenea, sugerează mai multe tratamente potențiale, dintre care multe sunt deja aprobate.

Rezultatele au fost publicate în revista eLife la începutul lunii iulie.

Potrivit descoperirilor echipei, o infecție cu Covid-19 începe în general atunci când virusul pătrunde în organism prin receptorii ECA2 din nas. Virusul trece apoi prin corp, intrând în celule în alte locuri în care este prezent și ECA2: intestinele, rinichii și inima, ceea ce poate explica simptomele cardiace provocate de boală.

Odată ce Covid-19 s-a stabilit în corp, lucrurile încep să devină cu adevărat interesante

Potrivit grupului doctorului Daniel Jacobson, datele analizate de Summit arată că virusul nu se mulțumește să infecteze pur și simplu celule care exprimă deja o mulțime de receptori ECA2.

În schimb, modifică în mod activ sistemele corpului, păcălindu-le în reglarea receptorilor ECA2 în locuri în care acestea sunt de obicei exprimate la niveluri scăzute sau medii, inclusiv plămânii.

Ce este bradikinina?

Sistemul renină-angiotensină (SRA) controlează multe aspecte ale sistemului circulator, inclusiv nivelurile organismului de substanță chimică numită bradikinină, care în mod normal ajută la reglarea tensiunii arteriale.

Conform analizei echipei, atunci când virusul modifică SRA, acesta determină ca mecanismele organismului de reglare a bradikininei să devină nesigure.

Receptorii bradkininici sunt resensibilizați, iar corpul încetează să descompună bradikinina. În mod normal bradikinina este descompusă de ECA2, dar după intervenția virusului, aceste enzime nu mai pot face acest lucru la fel de eficient.

Acest lucru determină eliberarea unei furtuni de bradikinină, o acumulare masivă de bradikinină în corp.

Conform ipotezei bradikininei, această furtună este responsabilă în cele din urmă pentru multe dintre efectele mortale ale Covid-19.

Echipa de la Jacobson afirmă că „patologia Covid-19 este probabil rezultatul furtunilor de bradikinină, mai degrabă decât a furtunilor de citokine”, care au fost identificate anterior la pacienții cu Covid-19, dar că cele două pot fi interconectate”.

Cum afectează bradikinina organismul uman?

Pe măsură ce bradikinina se acumulează în organism, permeabilitatea vasculară crește dramatic. Pe scurt, face ca vasele de sânge să aibă scurgeri.

Acest lucru se dovedește a fi în concordanță cu datele clinice recente, care consideră din ce în ce mai mult Covid-19 ca o boală vasculară, mai degrabă decât o boală respiratorie, cu toate că virusul are încă un efect masiv asupra plămânilor.

Pe măsură ce vasele de sânge încep să se scurgă din cauza unei furtuni de bradikinină, spun cercetătorii, plămânii se pot umple cu lichid. De asemenea, celulele imune se scurg în plămâni, provocând inflamații.

Dar Covid-19 mai are și alte trucuri

Datele echipei arată o creștere a producției de acid hialuronic (HLA) în plămâni. HLA este adesea utilizat în săpunuri și loțiuni pentru capacitatea sa de a absorbi de peste 1.000 de ori greutatea sa în lichide.

Combinat cu scurgerea de lichid în plămâni, rezultatele sunt dezastruoase: se formează un hidrogel, care poate umple plămânii pacienților. Potrivit echipei, odată ce acest lucru se întâmplă, “este ca și cum ai încerca să respiri prin jeleu”.

Acest lucru poate explica de ce ventilatoarele s-au dovedit mai puțin eficiente în tratarea Covid-19 decât se așteptau inițial medicii, pe baza experiențelor cu alte virusuri.

„Se ajunge la un punct în care, indiferent de cantitatea de oxigen pompată, plămânii nu mai fac față deoarece alveolele sunt umplute cu acest hidrogel. Plămânii devin ca un balon cu apă.”

Pacienții se pot sufoca chiar și în timp ce primesc sprijin respirator complet.

Ipoteza bradikininei este cuprinzătoare: efecte cardiace, neurologice și multe altele

Ipoteza bradikininei se extinde și asupra multora dintre efectele Covid-19 asupra inimii. Aproximativ unul din cinci pacienți spitalizați cu Covid-19 prezintă anormalități ale funcționării inimii, chiar dacă nu au avut niciodată probleme cardiace înainte.

Potrivit cercetătorilor, furtunile de bradikinină ar putea crea aritmii și tensiune arterială scăzută, care sunt adesea observate la pacienții cu Covid-19.

Ipoteza bradikininei explică și efectele neurologice ale Covid-19, care sunt unele dintre cele mai surprinzătoare și preocupante elemente ale bolii.

Simptomele precum amețelile, convulsiile, delirul sau accidentele vascular cerebrale sunt prezente la aproape jumătate dintre pacienții spitalizați cu Covid-19.

Bradikinina, în special în cantități mari, poate duce, de asemenea, la defalcarea barierei hematoencefalice.

În circumstanțe normale, această barieră acționează ca un filtru între creier și restul sistemului circulator. Permite pătrunderea substanțelor nutritive și a moleculelor mici de care creierul are nevoie ca să funcționeze, și păstrează în același timp toxinele și agenții patogeni și menținând mediul intern al creierului bine protejat.

Dacă furtunile de bradikinină determină ruperea barierei hematoencefalice, acest lucru ar putea permite celulelor și compușilor dăunători accesul în creier, producând inflamații, potențiale leziuni ale creierului și multe dintre simptomele neurologice pe care le au pacienții cu Covid-19.

“Este o ipoteză rezonabilă că multe dintre simptomele neurologice din Covid-19 s-ar putea datora unui exces de bradikinină. S-a raportat 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”, au explicat autorii.

Deși este încă o teorie emergentă, ipoteza bradikininei explică alte câteva dintre simptomele aparent bizare ale lui Covid-19 și chiar unele dintre tiparele demografice ale răspândirii bolii.

Cercetătorii notează că unele aspecte ale sistemului SRA sunt legate de sex, iar femeile ar avea o rezistență mult mai mare decât bărbații, datorită nivelului mai ridicat de ECA2, enzime care descompun bradikinina.

Indicii către un posibil tratament?

Ipoteza bradikininei oferă un model care contribuie la o mai bună înțelegere a Covid-19 și sugerează în continuare noi tratamente pentru boală.

După cum subliniază Jacobson și echipa, mai multe medicamente vizează aspecte ale SRA și sunt deja aprobate de FDA pentru a trata alte afecțiuni. Ar putea fi, fără îndoială, aplicate și pentru tratarea Covid-19, însă acest lucru trebuie realizat în cadrul unor studii clinice atent concepute.

DĂ PLAY ȘI FII MAI INFORMAT DECÂT PRIETENII TĂI