A Covid-19 elemzését egy szuperszámítógép végezte. Egy érdekes új elmélet szárnyra kap.

A nyár elején az Oak Ridge Nemzeti Laboratórium szuperszámítógép-csúcstalálkozója Tennessee-ben megkezdte a 17 000 genetikai minta több mint 40 000 génre vonatkozó adatok megfejtését, hogy jobban megértsék a Covid-19 betegséget. A Summit a második leggyorsabb számítógép a világon, de a folyamat - amely 2,5 milliárd genetikai kombináció elemzésével járt - több mint egy hetet vett igénybe.

Amikor a Summit befejezte a feldolgozást, a kutatók elemezték az eredményeket. Dr. Daniel Jacobson, az Oak Ridge számítógépes rendszerbiológiájának fő kutatója és tudósa szerint ez a "nagy kinyilatkoztatás pillanata" volt. A számítógép új elméletet tárt fel arról, hogy a Covid-19 hogyan hat a testre: a bradikinin-hipotézist. A hipotézis olyan modellt nyújt, amely megmagyarázza a Covid-19 számos aspektusát, beleértve a legfurcsább tüneteit is. Több mint 10 lehetséges kezelést is kínál, amelyek közül sokat már az FDA is jóváhagyott. Jacobson csoportja július elején publikálta az eredményeket az eLife magazinban.

A csapat megállapításai szerint a Covid-19 fertőzés általában akkor kezdődik, amikor a vírus az orrban lévő ECA2 (angiotenzin konvertáló enzim) receptorokon keresztül jut be a szervezetbe (a receptorok, amelyekről a vírus tudvalevőleg megcélzott, ebben a régióban bővelkednek. ) Ezután a vírus bejut a testbe, behatolva a többi régió sejtjeibe, ahol az ACE2 is jelen van: a belekben, a vesékben és a szívben. Ez lehetséges magyarázat a vírusos betegség legalább néhány szív- és gyomor-bélrendszeri tünetére.

De miután a Covid-19 telepítve van a testbe, a dolgok valóban érdekessé válnak. Jacobson csoportja szerint a Summit által elemzett adatok azt mutatják, hogy a Covid-19 vírus nem csupán annyi sejt megfertőzését jelenti, amely már sok ECA2-receptort expresszál. Ehelyett aktívan átveszi a test saját rendszereinek irányítását, becsapva azt, hogy szabályozza az ECA2 receptorokat azokban a régiókban, ahol általában alacsony vagy közepes szinten expresszálódnak, beleértve a tüdőt is.

Ebben az értelemben a Covid-19 olyan, mint egy tolvaj, aki belép a második emeleten, nyitva felejtve, és az egész házat rabolni kezdi. Belépve azonban nemcsak ellopja a holmiját, hanem kinyitja az összes ajtót és ablakot a falához, hogy bűntársai rohanhassanak befelé, hogy hatékonyabban járuljanak hozzá a rabláshoz.

A renin-angiotenzin rendszer (RAS) a keringési rendszer számos aspektusát ellenőrzi, beleértve a bradykinin nevű vegyi anyag szintjét is, amely általában segít a vérnyomás szabályozásában. A csapat elemzése szerint, amikor a vírus megbolondítja a RAS rendszert, az valóban megőrjíti a szervezet mechanizmusait a bradikinin szabályozásában. A bradikinin receptorok újra érzékenyek, és a test abbahagyja a bradikinin hatékony lebontását (általában az ACE lebontja a bradikinint, de amikor a vírus kimeríti ezt az enzimet, nem tudja ezt olyan hatékonyan megtenni.)

A kutatók szerint a végeredmény nagy és agresszív bradikinin felszabadulása - a bradikinin hatalmas és lendületes felhalmozódása a testben. A bradikinin-hipotézis szerint ez a nagy és agresszív mennyiség végső soron felelős a Covid-19 számos halálos hatásáért. Jacobson csapata azt állítja írásában, hogy "a Covid-19 patológiája valószínűleg inkább a bradykinin viharok, mint a citokin viharok következménye", amelyeket korábban a Covid-19-ben szenvedő betegeknél azonosítottak, de ez a kettő összefüggésbe hozható nagyon összetett módon ”. Más munka már korábban megállapította, hogy a bradykinin viharok a Covid-19 patológiák lehetséges okai lehetnek.

A Covid-19 olyan, mint egy tolvaj, aki belép a második emeleten, nyitva felejtve, és rabolni kezdi az egész házát.

Amint a bradikinin felhalmozódik a testben, ez drámai módon növeli az érpermeabilitást. Röviden: növeli az erek hajlamát a törésre. Ez összhangban van a legújabb klinikai adatokkal, amelyek egyre inkább azt hiszik a Covid-19-ről, hogy nem érrendszeri, hanem légúti betegségről van szó. De a Covid-19 még mindig hatalmas hatással van a tüdőre. A kutatók szerint az erek agresszív mennyiségű bradikinin miatt szakadni kezdenek, a tüdő megtelhet folyadékkal. Jacobson csapata azt is megállapította, hogy az immunsejtek a tüdőbe áramlanak, gyulladást okozva.

De a Covid-19 egy másik trükköt használ, különösen furfangos. Egy másik úton, amint azt a csapat adatai mutatják, növeli a hialuronsav (HLA) termelését a tüdőben. A HLA-t gyakran használják szappanokban és testápolókban, mivel képes a saját tömegének több mint 1000-szeres felszívására folyadékban. A tüdőbe áramló folyadékkal kombinálva az eredmények katasztrofálisak: hidrogélt képeznek, amely képes egyes betegek tüdejét folyadékkal feltölteni. Jacobson szerint, ha ez megtörténik, "olyan, mintha megpróbálnánk lélegezni a zselatin tengerén".

Ez megmagyarázhatja, hogy a vírusok más vírusokkal kapcsolatos tapasztalatok alapján miért bizonyultak kevésbé hatékonynak a Covid-19 súlyos eseteinek kezelésében, mint az orvosok eredetileg várták. "Eljut egy olyan ponthoz, hogy bármennyi oxigént pumpálnak, már nem számít, mert a tüdő alveolusai meg vannak töltve ezzel a hidrogéllel" - mondja Jacobson. - A tüdő olyan lesz, mint egy vízzel teli lufi. A betegek fulladhatnak még akkor is, ha teljes légzési segítséget kapnak.

A Bradykinin-hipotézis a Covid-19 szívre gyakorolt számos hatására kiterjed. Körülbelül minden ötödik, Covid-19-ben kórházba szállított betegnél szívbetegség alakul ki, még akkor is, ha korábban soha nem voltak szívproblémáik. Ennek oka részben az a vírus lehet, amely az ECA2 receptorokon keresztül közvetlenül megfertőzi a szívet. De a RAS szabályozza a szív összehúzódásait és a vérnyomást is. A kutatók szerint az agresszív bradikinin-mennyiség aritmiát és alacsony vérnyomást okozhat, ami gyakran tapasztalható a Covid-19-ben szenvedő betegeknél.

A bradikinin-hipotézis megmagyarázza a Covid-19 neurológiai hatásait is, amelyek a betegség egyik legmeglepőbb és legaggasztóbb eleme. Ezek a tünetek (beleértve a szédülést, görcsrohamokat, delíriumot és agyvérzést) a Covid-19 kórházi betegek felében jelentkeznek. Jacobson és csapata szerint a franciaországi MRI-vizsgálatok azt mutatták, hogy sok Covid-19-ben szenvedő betegnél eltört az agyi erek.

A bradikinin - különösen nagy dózisban - meg tudja bontani a vér-agy gátat. Normál körülmények között ez a gát szűrőként működik az agy és a keringési rendszer többi része között. Lehetővé teszi az agy működéséhez szükséges tápanyagok és kis molekulák behatolását, miközben megakadályozza a toxinok és kórokozók behatolását, és jól védi az agy belső környezetét.

Ha a bradikinin-viharok vér-agy gát felszakadását okozják, ez lehetővé teheti a sejtek és a káros vegyületek bejutását az agyba, gyulladást, potenciális agykárosodást és számos olyan neurológiai tünetet okozva, amelyek a Covid-19-ben szenvedő betegeknél jelentkeznek. Jacobson azt mondta nekem: "Ésszerű feltételezés, hogy a Covid-19 számos neurológiai tünete a bradikinin feleslegének tudható be. Beszámoltak arról, hogy a bradikinin valóban növelheti a vér-agy gát permeabilitását. Sőt, hasonló idegrendszeri tüneteket figyeltek meg a bradykinin feleslege által okozott más betegségeknél is. "

A megemelkedett bradikinin szint magyarázhatja a Covid-19 egyéb gyakori tüneteit. Az ACE-gátlók - a magas vérnyomás kezelésére alkalmazott gyógyszerek egy csoportja - hasonló hatással vannak a RAS-rendszerre, mint a Covid-19, növelve a bradikinin szintjét. Valójában Jacobson és csapata írásában megemlíti, hogy a "vírus" farmakológiailag ACE-gátlóként működik "- szinte közvetlenül tükrözve e gyógyszerek hatásait.

Természetes ACE-gátlóként a Covid-19 ugyanazokat a hatásokat okozhatja, mint a magas vérnyomásban szenvedő betegek néha vérnyomáscsökkentő gyógyszerek szedésekor. Az ACE-gátlókról ismert, hogy száraz köhögést és fáradtságot okoznak, ami a Covid-19 két bizonyított tünete. És emelhetik a vér káliumszintjét is, ami a Covid-19-ben szenvedő betegeknél is megfigyelhető. A kutatók szerint az ACE-gátló mellékhatásai és a Covid-19 tünetek közötti hasonlóság megerősíti a bradikinin hipotézisét.

Az is ismert, hogy az ACE-gátlók íz- és szagvesztést okoznak. Jacobson rámutat azonban, hogy ez a tünet inkább annak a vírusnak az eredménye, amely "a szagló idegsejteket körülvevő sejteket érinti", nem pedig a bradikinin közvetlen hatása.

Bár még gyerekcipőben jár, a bradikinin-hipotézis megmagyarázza a Covid-19 néhány furcsának tűnő tünetét. Jacobson és csapata feltételezi, hogy a bradikinin-viharok által okozott áteresztő érrendszer felelős lehet a "Covid lábujjakért", amely állapot a lábujjak duzzadásával és véraláfutásával jár, amelyet néhány Covid-19 beteg szenved. A bradikinin a pajzsmirigyre is hatással lehet, ami a betegeknél a közelmúltban tapasztalt pajzsmirigy-tüneteket okozhat.

A bradikinin-hipotézis megmagyarázhatja a betegség terjedésének tágabb demográfiai mintáit is. A kutatók megjegyzik, hogy a RAS rendszer egyes aspektusai a nemhez kapcsolódnak, az X kromoszómán található multi-receptor fehérjékkel (például TMSB4X). Ez azt jelenti, hogy a "nők" kétszeresen tartalmazzák ezt a fehérjét a férfiak "- ezt az eredményt a kutatók adatai is megerősítik. A Jacobson által vezetett csapat a dolgozatában arra a következtetésre jut, hogy ez "megmagyarázhatja a nőknél a Covid-19 által kiváltott halálozás alacsonyabb előfordulási gyakoriságát". A SARS genetikai furcsasága nagyobb védelmet nyújthat a nőknek a betegség ellen.

A bradikinin-hipotézis olyan modellt nyújt, amely "hozzájárul a Covid-19 jobb megértéséhez", és "újdonságot ad a meglévő irodalomnak" - vélik Frank van de Veerdonk, Jos WM van der Meer és Roger Little tudósok, akik értékelték a csapat munkáját. Megjósolja a betegség szinte minden tünetét, még azokat is (például a lábujjak zúzódása), amelyek kezdetben véletlenszerűen jelennek meg, majd a betegség új kezelési módjait javasolják.

Ahogy Jacobson és csapata rámutat, számos gyógyszer célozza a RAS szempontjait, és az FDA már jóváhagyta más állapotok kezelésére. Kétségtelenül fel lehet használni a Covid-19 kezelésére. Néhány ilyen gyógyszer, például a danazol, a sztanozolol és az ecallantid, csökkenti a bradikinin termelést, és megállíthatja a halálos bradykinin vihart. Mások, például az icatibant, csökkentik a bradikinin jelátvitelét, és csökkenthetik annak hatását, ha már a szervezetben van.

Érdekes módon Jacobson csapata azt is javasolja, hogy a D-vitamin potenciálisan hasznos gyógyszer lehet a Covid-19 kezelésében. A vitamin részt vesz a RAS rendszerben, és hasznos lehet egy másik vegyület, az REN néven ismert szintjének csökkentésében. Ez megint megállíthatja az életveszélyes bradikinin-viharok kialakulását. A kutatók megjegyzik, hogy a D-vitamin már kimutatták, hogy segíti a Covid-19-ben szenvedő embereket. A vitamin recept nélkül kapható, és a lakosság mintegy 20% -a hiányos. Ha a vitamin valóban hatékonynak bizonyul a bradikinin-viharok agresszivitásának csökkentésében, ez egy egyszerű és viszonylag biztonságos módszer lehet a vírus súlyosságának csökkentésére.

Más vegyületek kezelhetik a bradikinin viharokkal járó tüneteket. A himekromon csökkentheti például a hialuronsav szintjét, ami megállíthatja a halálos hidrogélek képződését a tüdőben. A timbetazin pedig utánozhatja azt a mechanizmust, amely a kutatók szerint megvédi a nőket a súlyosabb Covid-19 fertőzésekkel szemben. Mindezek a lehetséges kezelések természetesen spekulatívak, és szigorú és ellenőrzött környezetben kell tanulmányozni őket, mielőtt meghatároznák hatékonyságukat és lehetővé tennék nagyobb mértékű alkalmazását.

A Covid-19 világszerte kifejtett hatásának nagysága és számos tünete véletlenszerűnek tűnő jellege miatt egyaránt kiemelkedik. Az orvosok küzdöttek a betegség megértéséért, és egyedülálló elmélettel álltak elő a működéséről. Bár még mindig nem bizonyított, a bradikinin-hipotézis ilyen elméletet kínál. És mint minden jó hipotézis, ez is konkrét, tesztelhető jóslatokat kínál - ebben az esetben valódi gyógyszereket, amelyek valódi betegeket segíthetnének.

A kutatók gyorsan rámutatnak, hogy "ezen gyógyszerek bármelyikét jól megtervezett klinikai vizsgálatokban kell elvégezni". Ami a folyamat következő lépését illeti, Jacobson egyértelmű: "El kell terjesztenünk ezt az üzenetet." Csapata által végzett felfedezés nem fogja gyógyítani a SarsCov2 vírus által okozott betegséget. Ha azonban a jelzett kezelések klinikai eredményeket adnak, a bradikinin-hipotézisen alapuló irányított beavatkozások jelentősen csökkenthetik a betegek szenvedését - és életet menthetnek.