Во время пандемии COVID-19 врачи отмечали, что некоторые пациенты подвергаются особенно высокому риску развития тяжелого заболевания или смерти от коронавирусной инфекции. Диабет 2 типа — заболевание, которым страдает более 10 процентов населения США, — является одним из основных факторов риска тяжелого заболевания COVID-19. Новое исследование UM раскрывает, почему это может быть, и дает надежду на потенциальное лечение.
По всей видимости, виноват фермент SETDB2. Этот же фермент участвует в незаживающих воспалительных ранах, обнаруживаемых у людей с диабетом . Работая в лаборатории Кэтрин Галлахер, доктора медицины медицинских отделений хирургии, микробиологии и иммунологии штата Мичиган, исследователь У. Джеймс Мелвин, доктор медицины, и его коллеги решили исследовать возможную связь между ферментом и беглым воспалением, свидетелями которого они были из первых рук. у пациентов с COVID в отделении интенсивной терапии.
Начиная с мышиной модели коронавирусной инфекции, они обнаружили, что SETDB2 был уменьшен в иммунных клетках, участвующих в воспалительной реакции, называемых макрофагами, у инфицированных мышей с диабетом. Позже они увидели то же самое в моноцитах-макрофагах в крови людей с диабетом и тяжелой формой COVID-19.
«Мы думаем, что у нас есть причина, по которой у этих пациентов развивается цитокиновый шторм», — сказал Мелвин.
Мелвин и Галлахер отметили, что в моделях мышей и людей по мере того, как SETDB2 снижался, воспаление усиливалось. Кроме того, они обнаружили, что путь, известный как JAK1 / STAT3, регулирует SETDB2 в макрофагах во время коронавирусной инфекции .
Взятые вместе, результаты указывают на потенциальный терапевтический путь. Предыдущие результаты лаборатории показали, что интерферон, цитокин, важный для вирусного иммунитета, увеличивает SETDB2 в ответ на заживление ран. В своем новом исследовании они обнаружили, что в сыворотке крови пациентов отделения интенсивной терапии с диабетом и тяжелым COVID-19 уровень интерферона-бета был ниже, чем у пациентов без диабета.
«Интерферон изучался на протяжении всей пандемии в качестве потенциального лечения, при этом предпринимались постоянные попытки повысить или понизить уровень интерферона», — сказал Галлахер. «Я считаю, что его эффективность в качестве терапии будет зависеть как от пациента, так и от времени».
Чтобы проверить это, группа исследователей ввела бета-интерферон мышам с диабетом, инфицированным коронавирусом, и увидела, что они могут увеличить SETDB2 и снизить воспалительные цитокины.
«Мы пытаемся понять, что контролирует SETDB2, который является своего рода главным регулятором многих воспалительных цитокинов, которые, как вы слышали, увеличиваются при COVID-19, таких как IL-1B, TNFalpha и IL- 6 «, — пояснил Галлахер.
«Если посмотреть на то, что контролирует SETDB2, интерферон находится на верхнем конце, а JaK1 и STAT3 — в середине. Интерферон увеличивает оба, что увеличивает SETDB2 своего рода каскадом».
Это важно, добавила она, потому что идентификация пути представляет другие потенциальные способы нацеливания на фермент.
Мелвин и Галлахер надеются, что результаты этого исследования послужат источником информации для текущих клинических испытаний интерферона или других нижестоящих компонентов пути, включая эпигенетические мишени, для COVID-19. Их работа также подчеркивает необходимость понимания сроков и клеточной специфичности терапии и адаптации ее применения к основным состояниям пациентов, особенно пациентов с диабетом.
«Наши исследования показывают, что, возможно, если мы сможем воздействовать на пациентов с диабетом с помощью интерферона , особенно на ранних стадиях их инфицирования, это действительно может иметь большое значение», — сказал Мелвин.
