Лейкоциты, на которые давно не обращают внимания, могут играть центральную роль в чрезмерной реакции иммунной системы, которая является наиболее частой причиной смерти пациентов с COVID-19, и исследователи из Мичиганского университета обнаружили, что частицы в форме стержней могут вывести их из обращения.
Нет. 1 причина смерти пациентов с COVID-19 перекликается с тем, как убила пандемия гриппа 1918 года: их легкие наполняются жидкостью, и они, по сути, тонут. Это называется острым респираторным дистресс-синдромом. Но новый способ извлечения иммунных клеток из легких может предотвратить этот результат. Это исследование является одним из важнейших проектов U-M, которые непрерывно продолжаются в период пандемии.
ОРДС – это проявление состояния, известного как цитокиновый шторм, при котором иммунная система чрезмерно реагирует и начинает атаковать собственные органы человека. При ОРДС неконтролируемые лейкоциты разрушают легочную ткань и вызывают накопление жидкости. Возглавить атаку помогает лейкоцит, называемый нейтрофилом, на долю которого приходится от 60% до 70% поедания злоумышленников "фагоцит" клетки в людях.
"Они похожи на береговую охрану – их основная задача – следить за тем, чтобы ваши границы не нарушались," сказала Лола Эниола-Адефесо, профессор университетского разнообразия и социальных преобразований и профессор химической инженерии, руководившая исследованием.
Она объяснила, что нейтрофилы не являются специализированными, что позволяет им реагировать на многие угрозы. Но иногда отсутствие специализации означает, что они не знают, когда бросить курить.
"Пока есть сигналы, нейтрофилы продолжают действовать. В некоторых случаях цикл обратной связи прерывается, и это превращает то, что должно было быть хорошим ответом, в плохой ответ," Эниола-Адефесо сказал.
Одно из их действий – испускать сигнальные молекулы, называемые цитокинами, которые говорят клеткам разрушать барьеры и впускать кровь и жидкость в проблемное место. Когда этот ответ становится плохим, нейтрофилы необходимо остановить, чтобы другие клетки могли вмешаться и восстановить повреждение.
Ранее группа Эниолы-Адефесо показала, что пластиковые микрочастицы, введенные в кровь мышей, могут отвлекать нейтрофилы, уводя их от участков сильного воспаления в их легких. Нейтрофилы захватят частицу и направятся в печень, чтобы избавиться от нее. Использование микропластика облегчило ОРДС у мышей.
Но любой тип фагоцитов может занимать сферу, а это означает, что сферическая терапия может повлиять на другие части иммунного ответа. Однако уже было известно, что другие фагоциты не любят палочковидные частицы. Эниола-Адефесо сказал, что они "лениться" с длительным процессом наматывания на стержень.
"Мы спросили, у нейтрофилов тоже пренебрежение к поеданию палочек??" она сказала. "Мы нашли полную противоположность. На самом деле они предпочитают есть стержни."
И это предпочтение полезно для нацеливания на нейтрофилы и предоставления другим лейкоцитам возможности выполнять свою работу. Они обнаружили, что когда они предлагали палочки разным фагоцитам, 80% нейтрофилов съедали их, тогда как другие фагоциты съедали только 5-10%. Сравнения включали макрофаги, другую клетку, которая поедает злоумышленников, и дендритные клетки, которые захватывают злоумышленников, а затем показывают другим иммунным клеткам, что искать.
В настоящее время команда изучает, можно ли сделать частицы, отвлекающие нейтрофилы, из лекарств, а не из пластика. Эниола-Адефесо в настоящее время работает с Управлением трансфера технологий UM, чтобы продвинуть свою систему доставки к клиническим испытаниям в надежде, что она может оказаться полезной в борьбе с COVID-19. U-M подала заявку на патентную защиту и открыла новую компанию Asalyxa.
Эниола-Адефесо также является профессором биомедицинской инженерии и профессором макромолекулярной науки и техники.
Статья называется, "Нейтрофилы преимущественно фагоцитируют удлиненные частицы – возможность избирательного нацеливания при острых воспалительных заболеваниях," и опубликовано в журнале Science Advances.