Nghiên cứu về cơn bão cytokine gợi mở một số ý tưởng trong hướng điều trị Sars – CoV-2

Chức năng hoạt động của cytokines dựa trên 03 cơ chế chính: Autocrine (cơ chế tự kích hoạt của tế bào – cytokine được tiết ra từ tế bào mẹ và kích hoạt chính tế bào đó), paracrine (cơ chế kích hoạt các tế bào xung quanh – cytokine được tiết ra từ một tế bào và tác động lên các tế bào xung quanh nó) và endocrine (cơ chế kích hoạt nội tiết – cytokine được tiết ra từ một hoặc nhiều tế bào và tác động lên các tế bào đích nằm ở các vị trí khác nhau trên cơ thể).

Ảnh minh họa / Internet

Cytokine có hai chức năng quan trọng bao gồm khả năng tham gia vào quá trình kiểm soát tăng sinh và biệt hoá của tế bào trong cơ thể và khả năng kích hoạt các phản ứng miễn dịch. Theo đó, thuật ngữ “Cơn bão cytokine” được định nghĩa là hiện tượng tăng đột ngột không kiểm soát một lượng lớn các cytokine được tiết ra từ các tế bào thuộc hệ thống miễn dịch do bị kích thích bởi nhiều tác nhân khác nhau, đặc biệt là do nhiễm trùng và phản ứng của cơ thể chống lại sự tấn công của virus.

Cơn bão cytokine trong phản ứng miễn dịch thường bắt đầu từ các phản ứng viêm tại vị trí bị tổn thương sau đó nhanh chóng lan tỏa ra toàn bộ cơ thể thông qua hệ tuần hoàn. Trong viêm phổi cấp, cơn bão cytokine bắt đầu đổ bộ vào vị trí viêm ở các phế nang, kích hoạt quá trình miễn dịch, thu hút hầu như các tế bào trong hệ thống miễn dịch tại vị trí viêm tiết ra các cytokine để chiến đấu lại các yếu tố gây viêm như virus.

Do phổi là cơ quan trao đổi khí của toàn bộ cơ thể, do vậy với hệ thống mạch máu và mao mạch chằng chịt và mạng lưới bạch huyết phức tạp, việc phát tán các hoạt chất cytokine vào máu rất dễ dàng và nhanh chóng. Điều này dẫn đến việc pha loãng các cytokine tại các phế nang do máu mang đi đến các vị trí khác của cơ thể, kích hoạt các tế bào bạch cầu tiết ra nhiều hơn cytokine và cuối cùng gây ra phản ứng miễn dịch hệ thống nếu tác nhân gây viêm không thể kiểm soát.

Vì thế, đối với các trường hợp viêm phổi cấp do virus gây ra, hội chứng suy hô hấp cấp tính (ADRS) là kết quả của quá trình viêm nhiễm mất kiểm soát tại phổi do sự tấn công của virus (như SARS-CoV hoặc influenza) dẫn đến kích hoạt bão cytokines. Việc xuất hiện cơn bão cytokine trong những bệnh nhân nhiễm Covid-19 là một trong những ví dụ điển hình của việc viêm phổi cấp kích ứng cơn bão cytokine làm phát tán các hoạt chất này ra hệ tuần hoàn và làm tình trạng bệnh nhân nguy kịch hơn.

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Y Lublin-Ba Lan và Đại học Bon-Đức đã phát hiện ra rằng, virut SARS-CoV-2 ban đầu có khả năng xâm nhập hạn chế, chỉ tấn công một mục tiêu di truyền nội bào là thụ thể hydrocarbon aryl (AhR- thụ thể hydrocarbon aryl là một protein mà ở người được mã hóa bởi gen AHR). Tuy nhiên, virus này gây ra nhiều triệu chứng lâm sàng, cho thấy cơ chế gây bệnh đa dạng.

Các nhà nghiên cứu mô tả mức độ kích hoạt quá mức của AhR thông qua con đường truyền tín hiệu IDO1-kynurenine-AhR-con đường quen thuộc của nhiều bệnh nhiễm trùng - dẫn đến "Hội chứng kích hoạt AhR toàn thân" (SAAS). Các tác giả cũng đưa ra giả thuyết rằng các liệu pháp điều hòa giảm gen AhR và IDO1 sẽ làm giảm mức độ nghiêm trọng của nhiễm trùng.

"Hội chứng kích hoạt AhR toàn thân" (SAAS) là cơ sở cho tình trạng viêm, huyết khối và xơ hóa có thể dẫn đến bệnh nặng và tử vong do COVID-19. Khi nhiễm virus corona (CoV) virus sẽ kích hoạt IDO1 bằng cách giải phóng ồ ạt các cytokine. Điều này đến lượt nó duy trì sự kích hoạt virus đã được mở rộng của AhRs và có thể làm hỏng các cơ chế kiểm soát tự giới hạn phản ứng miễn dịch của vật chủ dẫn đến cơn bão cytokine gây ra các triệu chứng nghiêm trọng nhất của COVID-19

Theo Tiến sĩ Waldemar A. Turski, MD, Tiến sĩ, Khoa Dược học Thực nghiệm và Lâm sàng, Đại học Y ở Lublin, Ba Lan "Virus SARS-CoV-19 là một ví dụ sống động về bệnh cảnh phức tạp do một con virus đơn giản. CoVs kích hoạt trực tiếp AhRs và dẫn đến một loạt kiểu hình bệnh khác nhau, phụ thuộc không chỉ vào thời gian sau khi nhiễm bệnh, tình trạng sức khỏe tổng thể, cân bằng nội tiết tố, tuổi tác, giới tính, bệnh nền đi kèm, mà cả chế độ ăn uống và các yếu tố môi trường điều chỉnh AhRs. "

Các nhà nghiên cứu chứng minh rằng CoV là những virus hoàn hảo và việc ngăn chặn chúng vô cùng khó khăn sau khi xâm chiếm tế bào. Họ mô tả có bao nhiêu tính năng và triệu chứng của COVID-19 có thể phụ thuộc vào kích hoạt AhR, bao gồm thuyên tắc huyết khối, xơ hóa, chấn thương nhiều cơ quan và tổn thương não. Họ cũng khám phá làm thế nào các yếu tố môi trường, như bụi đô thị và khói diesel, có thể kích hoạt AhR và khiến con người dễ bị nhiễm bệnh, bao gồm cả CoV. Tuy nhiên, tập thể dục đóng vai trò tích cực trong chức năng IDO1 và điều chỉnh lại AhRs

Nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết khi AhRs vẫn được kích hoạt và các triệu chứng lâm sàng ở mức độ nhẹ, loại bỏ các yếu tố làm tăng kích hoạt AhR hoặc các yếu tố gây bệnh để ức chế kích hoạt AhR sẽ làm giảm mức độ nghiêm trọng của nhiễm trùng. Khi bệnh được thiết lập đầy đủ và các triệu chứng nghiêm trọng, IDO1 sẽ được kích hoạt liên tục bên cạnh việc kích hoạt CoV của AhRs

Đồng tác giả Tiến sĩ Les Turski, MD, Tiến sĩ Trung tâm Bệnh thoái hóa thần kinh Đức, Bon, Đức nói thêm, "Một vòng luẩn quẩn như vậy chỉ có thể bị gián đoạn một cách hiệu quả bằng cách điều hòa đồng thời cả AhR và IDO1. Tuy nhiên hiện tại chưa có thuốc cụ thể được cấp phép đồng thời điều chỉnh được hoạt động của cả AhR và IDO1. "

Tiến sĩ Artur Wnorowski, Tiến sĩ Khoa Sinh học, Khoa Dược, Đại học Y Lublin, Ba Lan, đồng tác giả nói thêm, "Tôi đã phân tích các cơ sở dữ liệu chính để xác định các hóa chất điều chỉnh được cả AhR và IDO1 hoặc AhR. Tôi đã chọn 596 phân tử và phân tích chuyên sâu 23.526 thử nghiệm liên quan đến các phân tử này và nhận ra rằng có một phân tử có thể liên tục làm giảm biểu hiện gen AhR và IDO1 hoặc AhR trong tế bào người".

Những phân tử được xác định này là dexamethasone cho AhR và IDO1, calcitriol, dạng hoạt động của vitamin D, được biết là có tác dụng ức chế sự lây lan của các bệnh nhiễm virus khác đối với gen AhR. Tương tự như vậy, tocopherol, một dạng Vitamin E, có thể điều hòa IDO1 và được biết là có vai trò tích cực trong việc điều trị nhiễm virus và viêm trong quá trình lão hóa.

Các nhà nghiên cứu kêu gọi tiến hành các nghiên cứu dịch tễ học và các thử nghiệm tiến cứu để xác định xem có nên bổ sung calcitriol và tocopherol trong phòng ngừa nhiễm SARS-CoV-2 hay không.

Tiến sĩ Waldemar Turski nói thêm: "Ý tưởng của chúng tôi dựa trên 40 năm kinh nghiệm nghiên cứu về chuyển hóa của tryptophan. Kích hoạt IDO1 trong các tế bào miễn dịch dẫn đến giải phóng kynurenine, một chất chuyển hóa tryptophan, kích hoạt AhR. IDO1 là đầu mối đưa chúng tôi đến Khái niệm trục AhR-IDO1 và thể hiện vai trò của AhR trong cơ chế bệnh sinh của COVID-19”.

Cần lưu ý: Vì các nhà nghiên cứu chỉ báo cáo về những thay đổi trong biểu hiện gen, nên các giả thuyết của họ cần được thử nghiệm trước khi tuyên bố lợi ích của bất kỳ liệu pháp nào trong việc điều chỉnh nhiễm SARS-CoV-2. Cần tiến hành các thử nghiệm ngẫu nhiên có kiểm soát và các nghiên cứu trên diện rộng.

Thanh Bình dịch

Nguồn: Tin tức y tế Thái Lan