Glicemia ridicată poate declanșa un răspuns imun mortal în gripă și poate
Metabolismul glucozei joacă un rol cheie în furtuna de citokine observată în infecția gripală, care ar putea avea implicații pentru noul coronavirus.
Atât gripa, cât și COVID-19 pot declanșa un răspuns imun necontrolat, implicând molecule cunoscute sub numele de citokine. În imagine, reprezentarea unei celule care eliberează citokine. [Wikimedia Commons]
În această nouă pandemie, daunele observate în organele și țesuturile pacienților cu prognostic mai prost par să fie cauzate de acțiunea sistemului imunitar, mai degrabă decât de virusul însuși. Infecția poate declanșa o așa-numită furtună de citokine - un val de proteine implicate în semnalizarea celulară care promovează inflamația - care afectează plămânii, atacă țesuturile și poate duce chiar la insuficiență de organ și moarte. Cu toate acestea, acest fenomen nu este văzut doar în COVID-19, dar uneori apare și în cazurile severe de gripă. Acum, un studiu identifică unul dintre mecanismele metabolice care ajută la orchestrarea acestui răspuns inflamator exacerbat.
Oamenii de știință știu de mult că infecțiile virale pot afecta metabolismul celulelor umane; acesta este ansamblul reacțiilor biochimice responsabile de producerea energiei necesare bunei funcționări a proceselor celulare. În noua lucrare, cercetătorii arată că la șoareci și celule umane, infecția cu virusul gripal A H1N1 - unul dintre cele două tipuri care cauzează gripa sezonieră - declanșează un lanț de evenimente celulare sau căi, care crește metabolismul glucozei. Acest lucru, la rândul său, promovează producerea unei avalanșe de citokine. Potrivit lucrării, publicată recent de revista Science Advances, inhibarea unei enzime cheie implicate în calea glucozei ar putea preveni această furtună de citokine potențial mortală.
Deși cercetarea nu s-a concentrat asupra noului coronavirus, echipa postulează că acest mecanism ar putea juca, de asemenea, un rol relevant în boala COVID-19. La fel, această conexiune ar explica de ce persoanele cu diabet au un risc mai mare de a muri de virus.
Când un virus infectează o celulă, își monopolizează resursele pentru a face copii de la sine, explică Paul Thomas, imunolog la Spitalul de Copii St. Jude din Memphis, Tennessee, care nu a fost implicat în studiu. Celulele infectate trebuie să-și mărească metabolismul pentru a completa aceste resurse, acțiune pe care celulele sănătoase trebuie să o efectueze și pentru a executa un răspuns imun eficient.
Lucrările anterioare au arătat că infecția gripală crește metabolismul glucozei, molecula de zahăr care alimentează majoritatea proceselor celulare. În plus, în trecut, autorii cercetărilor recente au identificat o nouă cale, care implică o proteină de semnalizare cunoscută sub numele de factor de reglare a interferonului numărul 5 (IRF5), prin care gripa poate iniția o furtună de citokine.
În ultimul studiu, echipa dezvăluie, la nivel molecular, cum o cale de metabolizare a glucozei activată de gripă duce la un răspuns imun scăpat de control. În timpul infecției, nivelurile ridicate de zahăr din sânge promovează glicozilarea IRF5, de către enzima N-acetilglucozamină O transferată legată (OGT). Acest pas permite o altă modificare chimică, numită ubiquitinarea, care duce la răspunsul inflamator al citokinelor.