Jak infekcja Covid-19 zmienia długotrwale komórki krwi

Korzystając z cytometrii odkształcalności w czasie rzeczywistym po raz pierwszy wykazali oni, że Covid-19 znacząco zmienia rozmiar i sztywność czerwonych i białych krwinek, a efekt ten utrzymuje się nawet do kilku miesięcy po zakażeniu. Może to tłumaczyć, dlaczego niektóre osoby dotknięte chorobą skarżą się na jej objawy jeszcze długo po przebyciu infekcji.

Duszność, zmęczenie i bóle głowy - to najczęstsze z długotrwałych skutków Covid-19. Niektórzy pacjenci cierpią na nie jeszcze po sześciu miesiącach, a nawet dłużej. Jednak co leży u podstaw zjawiska zwanego "długim ogonem Covid-19" - nadal nie wiadomo.

Ponieważ w przebiegu choroby często dochodzi do upośledzenia krążenia krwi, występują niebezpieczne niedrożności naczyń i ograniczony transport tlenu, uważa się, że to te zjawiska mogą odpowiadać za uciążliwe dolegliwości u covidowych ozdrowieńców. A kluczową rolę odgrywają tu najprawdopodobniej komórki krwi i ich właściwości fizyczne.

Aby zbadać ten aspekt, zespół naukowców mierzył parametry czerwonych i białych krwinek. "Wykryliśmy wyraźne i długotrwałe zmiany w tych komórkach: zarówno podczas ostrej infekcji, jak i po jej zakończeniu" - informuje prof. Guck.

Do analizy komórek krwi naukowcy użyli opracowanej przez siebie metody zwanej cytometrią odkształcalności w czasie rzeczywistym (RT-DC), która została niedawno nagrodzona prestiżową nagrodą Medical Valley Award. W metodzie tej z dużą prędkością przesyła się komórki krwi przez wąski kanał, w skutek czego dochodzi do rozciągania leukocytów i erytrocytów. Specjalna kamera z mikroskopem rejestruje każdą komórkę, a unikalne oprogramowanie określa, jakie typy komórek są obecne w próbce oraz jak są one duże i zdeformowane. W ciągu jednej sekundy metoda pozwala na analizę 1000 komórek krwi. Zdaniem twórców, może być też przydatna jako system wczesnego ostrzegania w wykrywaniu przyszłych pandemii przez nieznane wirusy

Teraz biofizycy z Erlangen zbadali przy jej użyciu ponad cztery miliony komórek krwi pobrane od 17 pacjentów ciężko chorych na Covid-19 oraz od 14 ozdrowieńców i 24 zdrowych osób, które nigdy nie przeszły infekcji SARS-CoV-2.

Odkryli, że wielkość i odkształcalność czerwonych krwinek u osób chorych znacznie odbiegały od tożsamych parametrów u osób zdrowych. Wskazuje to, zdaniem badaczy, że SARS-CoV-2 uszkodził te komórki i może wyjaśniać zwiększone ryzyko niedrożności naczyń oraz powstawania zatorów w płucach. Także zaopatrzenie w tlen, które jest jednym z głównych zadań erytrocytów, może być upośledzone u osób zakażonych.

Eksperyment wykazał również, że limfocyty u pacjentów z Covid-19 były bardziej miękkie, co zazwyczaj wskazuje na silną reakcję immunologiczną. Podobne zjawisko zaobserwowano dla neutrofili - kolejnej grupy białych krwinek zaangażowanych we wrodzoną odpowiedź immunologiczną. Komórki te pozostały drastycznie zmienione nawet siedem miesięcy po przebyciu infekcji.

"Podejrzewamy, że zakażenie zmienia cytoszkielet komórek odpornościowych, który w dużej mierze odpowiada za ich funkcje" - wyjaśnia prof. Kubánková. Jej zdaniem cytometria odkształcalności w czasie rzeczywistym może być rutynowo stosowana w diagnostyce Covid-19, a nawet służyć jako system wczesnego ostrzegania przed przyszłymi pandemiami powodowanymi przez nieznane dotąd wirusy.

Praca źródłowa: https://doi.org/10.1101/2021.02.12.429482 ("Biophysical Journal").

Katarzyna Czechowicz

kap/ zan/