Високата кръвна захар може да предизвика смъртоносен имунен отговор при грип и може би
Метаболизмът на глюкозата играе ключова роля в цитокиновата буря, наблюдавана при грипна инфекция, което може да има последици за новия коронавирус.
Както грипът, така и COVID-19 могат да предизвикат неконтролиран имунен отговор, включващ молекули, известни като цитокини. В изображението, представяне на клетка, освобождаваща цитокини. [Wikimedia Commons]
При тази нова пандемия уврежданията, наблюдавани в органите и тъканите на пациенти с по-лоша прогноза, изглежда са причинени от действието на имунната система, а не от самия вирус. Инфекцията може да предизвика така наречената цитокинова буря - прилив на протеини, участващи в клетъчната сигнализация, която стимулира възпалението - която засяга белите дробове, атакува тъканите и дори може да доведе до органна недостатъчност и смърт. Това явление обаче се наблюдава не само при COVID-19, но понякога се среща и при тежки случаи на грип. Сега проучване идентифицира един от метаболитните механизми, който помага за организирането на тази изострена възпалителна реакция.
Учените отдавна знаят, че вирусните инфекции могат да повлияят метаболизма на човешките клетки; това е съвкупността от биохимични реакции, отговорни за производството на енергия, необходима за правилното функциониране на клетъчните процеси. В новата статия изследователите показват, че при мишки и човешки клетки инфекцията с грипния вирус A H1N1 - един от двата типа, който причинява сезонен грип - предизвиква верига от клетъчни събития или пътища, които увеличават метаболизма на глюкозата. Това от своя страна насърчава производството на лавина от цитокини. Според работата, публикувана наскоро от списанието Science Advances, инхибирането на ключов ензим, участващ в глюкозния път, може да предотврати тази потенциално смъртоносна цитокинова буря.
Въпреки че изследването не се фокусира върху новия коронавирус, екипът постулира, че този механизъм също може да играе важна роля при болестта COVID-19. По същия начин тази връзка би обяснила защо хората с диабет имат по-висок риск да умрат от вируса.
Когато вирусът заразява клетка, той монополизира ресурсите си, за да прави копия от себе си, обяснява Пол Томас, имунолог от Детска болница "Сейнт Джуд" в Мемфис, Тенеси, който не е участвал в изследването. Заразените клетки трябва да увеличат метаболизма си, за да попълнят тези ресурси, действие, което здравите клетки също трябва да извършат, за да изпълнят ефективен имунен отговор, добавя той.
Предишна работа показа, че грипната инфекция увеличава метаболизма на глюкозата, захарната молекула, която подхранва повечето клетъчни процеси. Освен това в миналото авторите на неотдавнашни изследвания са идентифицирали нов път, включващ сигнален протеин, известен като интерферон-регулиращ фактор номер 5 (IRF5), чрез който грипът може да предизвика цитокинова буря.
В последното проучване екипът разкрива на молекулярно ниво как активираният от грип път на метаболизма на глюкозата води до имунен отговор извън контрол. По време на инфекцията, високите нива на кръвната захар благоприятстват гликозилирането на IRF5 от ензима N-ацетилглюкозамин О-свързана трансфераза (OGT). Тази стъпка позволява друга химическа модификация, наречена убиквитинация, която води до възпалителна реакция на цитокините.