آیا مواد موجود در بدن می توانند نشان دهنده وضعیت ابتلا به Covid-19 باشند؟

image
Ferritin
  • فریتین، بیومارکری برای تشخیص التهاب

فریتین یکی از پروتئین های موجود در خون است که مولکول های آهن را دربر گرفته و شکل اصلی آهن ذخیره در بدن است. مقادیر اندک فریتین آزاد شده در خون بازتابی از کل آهن ذخیره در بدن است. بیشترین غلظت فریتین به طور معمول در کبد (سلول های هپاتوسیت) وسیستم ایمنی (سلول های رتیکواندوتلیال) وجود دارد.

فریتین همان چیزی است که به عنوان یکی از فاکتورهای التهابی فاز حاد شناخته می شود. این به آن معناست که زمانی که بدن التهاب را تجربه می کند سطح فریتین افزایش می یابد به همین دلیل سطح فریتین در افرادی که به بیماری های کبدی مبتلا هستند و یا در برخی از سرطان ها نظیر لنفوم هوچکین افزایش می یابد.

برای مثال زمانی که سلول های کبد که مسئول ذخیره فریتین هستند آسیب ببینند فریتین درون سلول به خارج از آن نشت پیدا می کند و در نتیجه التهاب بالاتر از حد طبیعی خواهد بود.

از عمده ترین دلایل افزایش فریتین می توان به چاقی، التهاب و مصرف روزانه الکل اشاره کرد. همچنین اصلی ترین دلیل ژنتیکی آن، هموکروماتوزیس می باشد.

علاوه بر این فریتین به عنوان تومور مارکر در تشخیص RCC (کارسینومای سلول های کلیوی) شناخته می شود و در تشخیص سرطان های سلول های صفراوی و ... مورد استفاده قرار میکیرد.

در مشکلات سیستم ایمنی، فریتین به عنوان یک واسطه افزایش می یابد و از طریق اثرات مستقیم سرکوب کننده سیستم ایمنی و پیش التهابی، به ایجاد سایتوکاینها (پروتئین های انتقال دهنده سیگنال سلولی) التهابی کمک می کند.

در مواردی مرگ ناشی از کرونا با سندروم طوفان سایتوکاین همراه بوده است از این رو نتیجه گرفته می شود که وخامت بیماری به سندروم طوفان سایتوکاین وابسته باشد.

در بسیاری از افراد دیابتیک، میزان فریتین در سرم افزایش یافته و مشاهده شد که این افراد با احتمال بیشتری با عوارض جدی کرونا مواجه می شوند. بر این اساس فرضیه ای مطرح شده است که سطح فریتین می تواند فاکتور موثری در وخامت Covid-19  باشد.

در مطالعه ای که بر روی 20 بیمار مبتلا به Covid-19 انجام شده نتایج بدست آمده حاکی از آن بود که میزان فریتین سرم با شدت بیماری، افزایش می یابد.

همسو با این نظریه در مطالعه دیگری دیده شدکه بیمارانی که بر اثر کرونا فوت شدند سطح فریتین سرم آن ها پس ار بستری شدن و در تمام طول مدت بستری در بیمارستان بالا بوده است و این افزایش فریتین بدون توقف ادامه داشته است.

در مجموعه مطالعات دیگری که بر روی 10614  نفر ازمبتلایان به Covid-19 در طی 25 دسامبر   2019تا 1 ژوئن 2020 انجام شده است نیز این نظریه تائید شد. همچنین در این مطالعه مشخص شد که سطح Ferritin در افرادی که دارای یک و یا چند نوع از بیماری های زمینه ای نظیر دیابت، عارضه ترومبوتیک، سرطان و جراحات کبدی هستند، به طور معناداری بیش از سایرین است.

از سوی دیگر از آنجاکه دیابت شیرین (ملیتوس) و هیپرگلایسمی طولانی مدت ایمنی ذاتی را مختل می کند، فرد مستعد افزایش شدت عفونت خواهد بود .

"ایمنی ذاتی اولین خط دفاعی در مقابله با انواع عفونت به ویژه عفونت های ویروسی نظیر کرونا است."

  • تغییرات سیستم ایمنی بدن در مواجهه با کرونا چگونه خواهد بود؟

بر اساس مطالعه منتشر شده در مجله Nature ، دامنه تظاهرات بالینی Covid-19 از عفونت بدون علامت تا ذات الریه و مشکلات تنفسی و ARDS (سندروم زجر تنفسی) و سپسیس متغیر است که این پاتوفیزیولوژی متفاوت سیستم های ایمنی، خون، سلول های اپیتلیال و سیستم عروقی را دربر می گیرد.

اینترلوکین ها (IL)گروهی از سایتوکاین ها هستند که توسط نوعی از گلبول های سفید به نام لوکوسیت ترشح می شوند.

اینترلوکین ها بر مبنای ویژگی های ساختاری شان در 4 گروه تقسیم بندی می شوند. در ژنوم انسان بیش از 50 نوع اینترلوکین و پروتئین های وابسته به آن کد شده است.

عملکرد سیستم ایمنی بدن تا حد زیادی وابسته به اینترلوکین است و نقص در آن می تواند منجر به نقایص سیستم ایمنی و یا بیماری های خودایمنی شود.

چندین Cytokine و Chemokine پیش التهابی نظیر IL-1β، IL-2 ، IL-6 ، IL-7 ، IL-10، TNF-α، G-CSF، IFN، MCP-1، MIP-1α/CCL3 در خون محیطی و بافت های هدف مبتلایان به Covid-19 شناسایی شده است.

لنفوپنی شدید (Lymphopenia) از ویژگی های مختص بیمارانی با وخامت شرایط Covid-19 است در جاییکه بیشتر بیماران با وضعیت خفیف ابتلا، فاقد این علامت هستند.

احتمالا طوفان التهابی Cytokine یکی از فاکتورهای ایجاد کننده Lymphopenia  (پایین رفتن تعداد لنفوسیت ها در گردش خون) است. سطح سرمی Cytokine های پیش التهابی نظیر TNF-α و IL-6 به شدت با Lymphopenia در ارتباط است.

درحالیکه بیماران بهبود یافته سطحی نزدیک به میزان طبیعی این سایتوکاین ها را نمایش می دهند.

علاوه بر این از آنجاکه افزایش سطح فریتین همزمان با طوفان سایتوکاین در بیمارانی با شدت Covid-19 ایجاد می گردد، گمان می شود که Covid-19 می تواند شامل طیف سندروم Hyperferritinemia (افزایش بیش از حد فریتین)  باشد.

لنفوپنی شدید عامل اصلی در ICU ماندن مبتلایان به Covid-19 و مرگ بر اثر این ویروس است. به طوریکه در طی بستری بودن در بیمارستان افرادی که بر اثر کرونا جان باختند لنفوپنی شدیدتری را به نسبت افرادی که زنده ماندند نشان می دهند.

در جزئیات بیشتر، لنفوسیت های T شامل CD4 و CD8 و سلولهای NK در مبتلایان به نوع وخیم بیماری کاهش یافته است و برخلاف آن مونوسیت ها و ماکروفاژها افزایش یافته اند که توضیح این افزایش برخی سایتوکاین های پیش التهابی هستند؛ همه این ها با شواهدی مبتنی بر الگوی ضایعات ریوی در مبتلایان به Covid-19  همخوانی دارد.

  • عملکرد آبشار انعقادی در طی ابتلا به Covid-19، چگونه منجر به عوارض فلبی . مغزی می شود؟

حوادث بعدی منجربه فعال شدن آبشار انعقادی از طریق مسیرهای اندوتلیال و فاکتورهای بافتی به موازات التهاب سیستمیک می شود. علاوه براین برخی محققان نتیجه گرفتند مشکلات قلبی-عروقی فراتر از عوارض تنفسی در Covid-19 بیمار را تهدید میکند.

آزادسازی گسترده واسطه های پیش التهاب و فعال سازی نا به جای سیستم ایمنی و سیستم انعقادی، شبیه به سندروم آزادسازی سایتوکاین، گروهی از وضعیت های مشترک با مکانیسم های پاتوژنیک مشابه با اتیولوژی متفاوت هستند.

در میان مسیرها و واسطه هایی که در جریان درگیری با Covid-19 تنظیم ناگهانی مجدد می شوند، سایتوکاین های پیش التهابی، آپاپتوز لنفوسیت ها و آبشار انعقادی وجود دارند.

همچنین ترومبوآمبولی های وریدی و شریانی به طور متداول باعث ایجاد وضعیت های تهدیده کننده مانند آمبولی ریوی، سکته قلبی و سکته مغزی در مبتلایان می شود

در این رابطه، افزایش تولید بیش از حد سایتوکاین های پیش التهابی مانند IL-6، IL-1β، TNF-α، باعث افزایش ریسک ایجاد لخته، فعالیت پلاکتی، نارسایی ارگانهای چندگانه (Multiorgan failure) می شود که در نهایت منجر به مرگ در بیماران این گروه می شود.

ویروس SARS-Covid2 از طریق پروتئین هایی به نام Spike به گیرنده های هدف خود به نام ACE II که در فضای بین غشایی سلولهایی نظیر لنفوسیت، آلوئولار، مونسیت/ماکروفاژ و پلاکت ها وجود دارند، متصل می شوند. ACE II  نقش عمده ای در حفظ یکپارچگی اندوتلیال درون عروق داشته و تجمع زیادی در این ناحیه دارد . از این رو با اتصال پروتئین Spike ویروس به گیرنده های  ACE II  و ایجاد اختلال در عملکرد اندوتلیال عروق که می تواند به طور بلقوه آبشار انعقادی را فعال کند، ترومبوز ایجاد خواهد شد.

جندین مطالعه شیوع بالای ترومبوز وریدی در مبتلایان به ویروس Covid-19 را تائید کرده اند.  از این رو افزایش سطح مارکرهای ترومبوسیوپنی شامل D-Dimer، FDP و PT و PTT غیرطبیعی، مشاهده خواهد شد. به ویژه زمانی که وضعیت بیمار رو به وخامت بوده و در ICU بستری باشد.