Gli scienziati hanno identificato i farmaci dopo aver scoperto che la risposta immunitaria iperinfiammatoria associata al Covid-19 porta a danni ai tessuti e insufficienza multiorgano nei topi innescando percorsi di morte cellulare infiammatoria. I ricercatori hanno descritto in dettaglio come ha funzionato il percorso di segnalazione della morte cellulare infiammatoria. Dunque gli scienziati potrebbero aver scoperto un potenziale trattamento con il Covid-19.
“Comprendere i percorsi e il meccanismo alla base di questa infiammazione è fondamentale per sviluppare strategie di trattamento efficaci“, ha spiegato l’autore corrispondente Thirumala-Devi Kanneganti, Ph.D., vicepresidente del Dipartimento di Immunologia di St. Jude. “Questa ricerca fornisce questa comprensione. Abbiamo anche identificato le citochine specifiche che attivano le vie di morte delle cellule infiammatorie. Hanno un notevole potenziale per il trattamento del Covid-19 e di altre malattie altamente fatali, compresa la sepsi“.
Il Coronavirus ha ucciso 1,2 milioni di persone e infettate diversi milioni. L’infezione è caratterizzata da un aumento dei livelli ematici di più citochine. Queste piccole proteine sono secrete principalmente dalle cellule immunitarie per garantire una risposta rapida per limitare il virus. Alcune citochine scatenano anche l’infiammazione.
Trattamento Covid-19: la fasi di infiammazione
La frase “tempesta di citochine” è stata usata per descrivere i livelli di citochine drammaticamente elevati nel sangue e altri cambiamenti immunitari che sono stati osservati anche nel Covid-19. Ma i percorsi specifici che avviano la tempesta di citochine e la successiva infiammazione, danno polmonare e insufficienza d’organo nel Covid-19 e negli altri disturbi non erano chiari. Mancavano anche i meccanismi cellulari e molecolari che definiscono in modo completo la tempesta di citochine.
Il team di Kanneganti ha concentrato le proprie risorse su un insieme selezionato delle citochine più elevate nei pazienti affetti da Coronavirus. Gli scienziati hanno dimostrato che nessuna singola citochina ha indotto la morte cellulare nelle cellule immunitarie innate. I ricercatori di St. Jude hanno quindi provato 28 combinazioni di citochine e hanno trovato solo una coppia che, lavorando insieme, ha indotto una forma di morte cellulare infiammatoria precedentemente descritta da Kanneganti come PANoptosi.
Le citochine sono il fattore di necrosi tumorale (TNF) -alfa e l’interferone (IFN) -gamma. PANoptosis è un tipo unico di morte cellulare che presenta il coordinamento di tre diverse vie di morte cellulare: piroptosi, apoptosi e necroptosi. La PANoptosi alimenta l’infiammazione attraverso la morte cellulare, con conseguente rilascio di più citochine e molecole infiammatorie.
I ricercatori hanno dimostrato che il blocco delle vie di morte delle singole cellule era inefficace nell’arrestare la morte cellulare causata da TNF-alfa e IFN-gamma. Uno sguardo più attento alle proteine che compongono i percorsi ne ha identificate diverse, tra cui la caspasi-8 e STAT1, che erano essenziali per la PANoptosi in risposta a queste citochine. L’eliminazione di quelle proteine ha bloccato la PANoptosi nelle cellule immunitarie innate chiamate macrofagi.
Trattamento Covid-19
TNF-alfa e IFN-gamma sono prodotti durante il Covid-19 e causano la morte cellulare infiammatoria. Perciò, i ricercatori si sono chiesti se queste citochine fossero responsabili delle manifestazioni cliniche e degli effetti mortali della malattia. Hanno scoperto che la combinazione TNF-alfa e IFN-gamma ha innescato danni ai tessuti e infiammazioni che rispecchiano i sintomi dell’infezione insieme alla morte rapida.
Gli anticorpi neutralizzanti contro TNF-alfa e IFN-gamma sono attualmente utilizzati per trattare le malattie infiammatorie in clinica. I ricercatori hanno scoperto che il trattamento con questi anticorpi proteggeva i topi dalla morte associata a infezione da SARS-CoV-2, sepsi, HLH e shock da citochine.
“I risultati collegano la morte cellulare infiammatoria indotta da TNF-alfa e IFN-gamma a Covid-19“, ha detto Kanneganti. “I risultati suggeriscono anche che le terapie che prendono di mira questa combinazione di citochine sono candidate per rapidi studi clinici per il trattamento non solo del Covid-19, ma di molti altri disturbi spesso fatali associati alla tempesta di citochine“.
La possibile terapia contro il virus
Sulla base di questa ricerca fondamentale, Kanneganti e i suoi colleghi hanno proposto una definizione di tempesta di citochine. Essa pone al centro del processo la morte cellulare infiammatoria mediata dalle citochine tramite PANoptosi. I ricercatori hanno notato che la PANoptosi provoca il rilascio di più citochine e molecole infiammatorie, che intensifica l’infiammazione sistemica.
“Abbiamo risolto un pezzo importante del mistero della tempesta di citochine caratterizzando i fattori critici responsabili dell’avvio di questo processo. Dunque potendo identificare una terapia di combinazione unica che utilizza farmaci esistenti che possono essere applicati in clinica per salvare vite umane“, ha detto Kanneganti.
Fonte immagine copertina: Pixabay
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