Egy szuperszámítógép elemezte a koronavírust, és az eredmény egy potenciálisan forradalmi új elmélet
Írta: Adrian Cochino, 2020. szeptember 3., csütörtök, 15:49. Utolsó frissítés: 2020. szeptember 3, csütörtök, 16:43
Egy kutatócsoport felhasználta a tennessee-i Oak Ridge Nemzeti Laboratórium Summit szuperszámítógépének elemzését, hogy új hipotézist dolgozzon ki arról, hogy a koronavírus hogyan zavarja meg a testet, és akár a fertőzött betegek halálát is okozza. E kutatás alapján a szakértők a COVID lehetséges új kezeléseit is javasolják, más körülmények között már alkalmazott kezeléseket - jegyzi meg a Medium.com platform által közzétett cikk.
A nyár elején a tennessee-i Oak Ridge Nemzeti Laboratórium Summit szuperszámítógépe 17 000 genetikai mintából 40 000 gént elemzett annak érdekében, hogy jobban megértse a koronavírus működését.
A Summit a második leggyorsabb számítógép a világon, de még így is több mint egy hétig tartott a 2,5 millió genetikai kombináció elemzése.
Amikor a kutatók meglátták az eredményeket, egy pillanatra kinyilatkoztattak. "Evrika pillanat", Dr. Daniel Jacobson, a kutatási projekt vezetőjének szavai szerint.
A számítógép gyakorlatilag egy új elméletet tárt fel arról, hogy a COVID-19 hogyan hat a testre. Ezt az elméletet a kutatók "Bradykinin-hipotézisnek" nevezték. A hipotézis olyan modellt nyújt, amely megmagyarázza a betegség számos aspektusát, beleértve néhány furcsább tünetet is. Legalább tíz lehetséges kezelést javasol, amelyek közül számosat az amerikai egészségügyi hatóságok már jóváhagytak más állapotokra.
Az eredményeket júliusban tették közzé az eLife folyóiratban.
Mint egy tolvaj, aki belép a házba, majd kinyitja az összes ajtót
Kutatások szerint az új koronavírus által generált fertőzés az orrban lévő ECA-2 (angiotenzin konvertáló enzim) receptorokon keresztül jut be a szervezetbe. Ezután a vírus eljut a test többi részébe, más szervek sejtjeibe, amelyek rendelkeznek ECA-2 receptorokkal - a belek, a vesék és a szív.
Ez magyarázza többek között a COVID-19 néhány szív- vagy gyomor-bélrendszeri tünetét.
Miután a vírus leülepedett a szervezetben, már nem csak azokat a sejteket fertőzi meg, amelyek magas szintű ECA-2 receptorokkal rendelkeznek.
Ehelyett átveszi az irányítást és szabályozza ezen receptorok szintjét azokban a szervekben, ahol alacsony vagy közepes szinten vannak jelen, például a tüdőben is.
Átvitt értelemben - jegyzi meg a Medium.com cikkét - a COVID-19 úgy viselkedik, mint egy tolvaj, aki a második emelet nyitott ablakán keresztül lép be a házba. A házba kerülve a vírus nem elégszik meg azzal, hogy ellopja a dolgokat, hanem kinyitja az összes ajtót és ablakot, hogy bűntársai beléphessenek a rablás hatékonyabbá tétele érdekében.
Mi a bradikinin vihar
A kutatók valami mást vettek észre. A szervezet renin-angiotenzin rendszere (ARS) a keringési rendszer számos aspektusát ellenőrzi, beleértve a bradikinint, egy olyan vegyi anyagot, amely segít a vérnyomás szabályozásában.
Az elemzés szerint, amikor a vírus megváltoztatja az ARS-t, az a bradikinin szabályozási mechanizmusait nem teszi biztonságossá.
Pontosabban, a vírus egy úgynevezett "bradikinin vihart" vált ki - ez a vegyi anyag szintjének növekedése a szervezetben. A szuperszámítógépes adatok alapján kidolgozott hipotézis szerint ez a vihar végső soron felelős a COVID-19 számos halálos következményéért.
Daniel Jacobson csapata a kutatási eredmények szerint azt írta, hogy "a COVID-19 patológia valószínűleg egy bradikinin vihar következménye, mint egy citokin vihar", amelyet korábban a COVID betegek testében azonosítottak.
"De a kettő összefügg egymással" - mondja az elemzés.
A bradikinin vihar hatása
Amint a testben a bradikinin szintje növekszik, az anyag növeli az erek permeabilitását. Más szavakkal, az erek szivárogni kezdenek.
Ez a megállapítás megerősíti a legújabb klinikai adatokat, amelyek a Covid-19-et inkább érrendszeri betegségnek, mint légzőszervi betegségnek tekintik, bár a vírus nagyon erősen befolyásolja a tüdőt.
Amint az erek szivárogni kezdenek a bradikinin-vihar következtében, a kutatók szerint a tüdő megtelhet folyadékkal.
Az immunsejtek a tüdőbe is szivárognak, gyulladást okozva.
A COVID-19-nek van még egy trükkje. Más módon a vírus növeli a hialuronsav termelését a tüdőben.
A hialuronsavat gyakran használják szappanokban vagy krémekben, mivel képes felszívni a súlyánál 1000-szer nagyobb mennyiségű folyadékot.
Szivárgó folyadékokkal kombinálva az eredmények katasztrofálisak: hidrogélt képeznek, amely egyszerűen kitölti a betegek tüdejét. Dr. Jacobson szavai szerint "olyan, mintha zselén keresztül lélegeznénk".
Ez megmagyarázhatja, hogy a koronavírusok tapasztalatai alapján miért bizonyították, hogy a lélegeztetőgépek kevésbé hatékonyak a COVID-es esetek kezelésében, mint azt az orvosok várták.
Olyan pontra jut, hogy bármennyi oxigént pumpál, már nem számít, mert a tüdő alveolusai meg vannak töltve ezzel a hidrogéllel.
Dr. Daniel Jacobson, a kutatási projekt vezetője:
"A tüdő most úgy néz ki, mint egy lufi víz" - mondja. A betegek fulladhatnak akkor is, ha mechanikus légzési segítséget kapnak.
Hogyan magyarázzuk meg a COVID tüneteit
A bradikinin hipotézis megmagyarázza a COVID-19 szívre gyakorolt hatását is. Minden ötödik kórházi kórházban fertőzött betegnek szív hatása van, még akkor is, ha korábban nem voltak szívproblémái.
Ezen hatások egy részét az okozza, hogy a vírus az ECA2 receptorokon keresztül közvetlenül megfertőzi a szívet.
De a tettes a renin-angiotenzin rendszer, amely szabályozza a szív összehúzódásait és a vérnyomást, de amelyet ma a koronavírus megzavar. A kutatók szerint a bradikinin vihar aritmiát és alacsony vérnyomást okozhat.
Úgy tűnik, hogy a bradikinin hipotézis megmagyarázza a betegség legmeglepőbb aspektusait, a neurológiai hatásokat is. Ezek a tünetek (amelyek magukban foglalják a szédülést, görcsrohamokat, delíriumot és agyvérzést) a COVID-19-vel kórházba került betegek felében jelentkeznek.
Jacobson csapata szerint a Franciaországban elvégzett MRI-vizsgálatok azt találták, hogy sok COVID-19 beteg agyában erek szivárogtak.
A bradikinin, különösen nagy dózisokban, a vér-agy gát megnyitásához vezethet.
Normális esetben szűrőként működik a vérrendszer és a központi idegrendszer között. Lehetővé teszi az agy működéséhez szükséges tápanyagokhoz való hozzáférést, miközben távol tartja a méreganyagokat és kórokozókat, miközben fenntartja az agy rendszeres belső környezetét.
Ha a bradikinin-vihar miatt ez a gát megnyílik, akkor néhány káros sejt és komponens bejuthat az agyba, gyulladást és egyéb állapotokat okozva - sok neurológiai tünet alakulhat ki a COVID-betegeknél.
Indokolt feltételezni, hogy a Covid-19 számos neurológiai tünete a bradikinin feleslegéből származhat. Megfigyelték, hogy a bradikinin valóban növelheti a vér-agy gát permeabilitását. Ezenkívül hasonló idegrendszeri tüneteket figyeltek meg más betegségeknél is, amelyek a bradikinin feleslegéből származnak.
Dr. Daniel Jacobson, a kutatási projekt vezetője:
A bradikinin magas szintje felelős lehet a betegség egyéb gyakori tüneteiért.
Az ACE-gátlók - számos magas vérnyomás kezelésére alkalmazott gyógyszer - hasonló hatással vannak a renin-angiotenzin rendszerre, mint a COVID-19. Jacobson elemzésében még megjegyezte, hogy a vírus ACE-gátlóként viselkedik.
Ezért sok COVID-betegnek hasonló tünetei vannak, mint a magas vérnyomás elleni gyógyszereknek - száraz köhögés és fáradtság. Az ACE-gátlók a vér káliumszintjének emelkedését is okozhatják, ami egy másik paraméter, amelyet néhány COVID-beteg esetében észlelnek.
Habár csak kialakuló elmélet, a bradikinin hipotézis úgy tűnik, hogy megmagyarázza a COVID-19 egyéb ritkább tüneteit.
Jacobson csapata azt feltételezi, hogy a bradikinin vihar által okozott erek szivárgása felelős lehet a "COVID lábujjért", amely állapot néhány betegnél duzzadt és lábsérült betegeknél.
A bradikinin felelős lehet a pajzsmirigy rendellenességéért is.
Lehetséges kezelések
A Summit szuperszámítógép és Dr. Jacobson csapata elemzése alapján kidolgozott hipotézis a COVID új kezeléseit is javasolja.
Kutatások szerint számos gyógyszer szabályozza a renin-angiotenzin rendszer bizonyos aspektusait, a COVID által szabályozott, és az orvosi hatóságok már jóváhagyták más állapotok kezelésére. Használhatók a COVID kezelésére is.
Egy másik potenciálisan előnyös gyógyszer az endometriózis kezelésére szolgáló danazol, amelynek szerepe a bradikinin termelésének csökkentése.
Más gyógyszerek csökkenthetik a bradikinin hatását.
Dr. Jacobson csapata azt sugallja, hogy a D-vitamin szintén potenciális gyógyszer a COVID számára. Hatása lenne a bradikinin-vihar kialakulásának megállítása is.
Más gyógyszerek kezelhetik a bradikinin vihar tüneteit.
Például a Himecromon hatóanyag, amelyet világszerte különféle néven forgalmaznak, csökkentheti a hialuronsav szintjét, és leállíthatja a hidrogél képződését a tüdőben.
Meg kell jegyezni, hogy ezek a kezelések nyilvánvalóan spekulatívak, és hogy ezeket először szigorúan tanulmányozni kell a klinikai vizsgálatok során, mielőtt jóváhagyhatók lennének széleskörű használatra.