Bir süper bilgisayar, COVID-19 vakalarının neden hızla yokuş aşağı gittiğine dair umut verici bir teori buldu. Hatta tuhaf semptom aralığını açıklıyor.

Bir süper bilgisayar, COVID-19 vakalarının neden hızla yokuş aşağı gittiğine dair umut verici bir teori buldu. Hatta tuhaf semptom aralığını açıklıyor.

Tennessee araştırmacıları, koronavirüs hastalarının akciğer sıvısını analiz etmek için bir süper bilgisayar kullandılar.

Şiddetli vakaları olan hastaların, kan basıncını düzenleyen bir kimyasal olan çok fazla bradikinin üretebileceğini buldular.

Bu, COVID-19'un kardiyak, gastrointestinal ve nörolojik problemler de dahil olmak üzere tuhaf semptom yelpazesine yol açan bir zincirleme reaksiyon başlatabilir.

Sızdıran motoru olan bir arabayı sürmeye çalıştığınızı hayal edin. Şimdi de fren olmadığını hayal edin. Sonunda, yakıtınız bitecek veya çarpacaksınız. Bazı yolcular hayatta kalabilir, diğerleri yaşamaz.

Tennessee'deki Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı araştırmacılarının yaptığı bir araştırmaya göre, insan vücudu bir koronavirüs enfeksiyonuna yanıt olarak benzer bir deneyime katlanabilir. Laboratuvarın süper bilgisayarları - biri dünyadaki en hızlı ikinci - Çin'in Wuhan kentinde ağır vakaları olan dokuz koronavirüs hastasından alınan akciğer sıvısı örneklerini analiz etti.

Bilgisayarlar, bu hastaların sağlıklı insanların yaptığı gibi belirli genleri ifade etme biçimlerinde büyük farklılıklar tespit etti.

Bu anormalliklere dayanarak, araştırmacılar yeni bir teori geliştirdiler: Şiddetli COVID-19 hastaları "bradikinin fırtınası" olarak bilinen şeyi deneyimleyebilirler.

Bradikinin, kan basıncını düzenleyen bir kimyasaldır. Araştırmacılar, koronavirüsü olan bazı kişilerin onu aşırı derecede üretebileceğini buldu. Bu fırtına, solunum, gastrointestinal ve nörolojik yollar dahil olmak üzere ana sistemleri dengeden çıkarır.

Teori, araştırmacıların koronavirüsün solunum yolu hastalığı yerine vasküler bir hastalık olduğuna dair büyüyen görüşüyle aynı çizgide. Araştırmalar, COVID-19'un kan pıhtılarına, sızdıran kılcal damarlara ve iltihaplı kan damarlarına yol açabileceğini göstermiştir - bu nedenle bazı hastalar kalp hasarı veya felç yaşayabilir.

"Bir süredir gerçekten kafamızı kaşıyorduk, bu hastalık nasıl oluyor da birçok farklı organ sisteminde bu kadar geniş semptomlara sahip?" Süper bilgisayar araştırmasının arkasındaki baş araştırmacı Dr. Daniel Jacobson, Business Insider'a söyledi. "Bradikininin etkilerine baktığımızda, modelimiz bu virüsün birkaç farklı doku türünü, birkaç farklı organı etkileyebileceğiydi."

Çok fazla bradikinin, vücudu spiral olarak kontrolden çıkarabilir
Bilim adamları, koronavirüsün ACE2 adı verilen hücre reseptörlerine bağlandığını zaten biliyorlar. Virüs bu şekilde vücudun üst solunum yoluna sızar, ardından akciğerler, kalp, böbrekler veya bağırsaklar gibi organları enfekte eder.

Ancak süper bilgisayarlar, koronavirüs hastalarının ACE2 ekspresyonunda sağlıklı bir kişiye göre 200 kat artış olduğunu buldu. Bu, virüsün vücudumuza sızmayı daha da kolaylaştırmak için aktif olarak etkilediğini gösteriyor. Bilgisayarlar aynı zamanda, koronavirüs hastalarının kan basıncını kontrol altında tutmak için normalde ACE2 ile çalışan bir protein olan ACE ekspresyonunda sekiz kat azalma olduğunu buldular.

Jacobson, "Normalde çok dikkatli bir şekilde dengelenmiş olan bu sistem - COVID-19 onu gerçekten çılgına çeviriyor," dedi.

Araştırmacılar, bu dengesizliğin, kan basıncının çok yükselmesini önlemek için hızla artan bradikinin aşırı üretimine yol açtığını düşünüyor. Ciddi durumlarda, döngü aşırı hızlanıyor gibi görünüyor: Vücut bradikinin üretmeyi durduramaz. Bu, araştırmacıların "bradikinin fırtınası" dediği şeydir.

Fazla kimyasal, kan damarlarındaki boşlukları genişletir ve bu da sıvının dışarı sızmasına izin verir. Bu sıvı sırayla alveolleri doldurmaya başlar: akciğerlerdeki küçük hava keseleri - bu nedenle hastalar nefes almakta zorlanır.

Süper bilgisayarlar ayrıca koronavirüs hastalarının hyaluronik asit adı verilen oldukça emici bir maddeyi aşırı üretebileceğini buldu. Jacobson, asit akciğerlerdeki sıvıyla karıştığında, hastalar "Jöle dolu bir balondan" nefes almaya çalışıyormuş gibi hissedebilirler.

"Bu hyaluronik asidin yeterince biriktiği bir devrilme noktası olabilir, ardından birdenbire solunum sıkıntısı yaşarlar" diye ekledi. "Bu, bazı insanların neden iyi göründüğünü ve sonra kaza yaptıklarını ve aniden hastaneye kaldırılmaya ihtiyaç duyduklarını veya daha kötüsünü açıklıyor."

Çok çeşitli COVID-19 semptomları için bir açıklama
Bradikinin teorisi, COVID-19 enfeksiyonlarının neden geniş bir semptom yelpazesine neden olabileceğine dair şaşırtıcı derecede tutarlı bir açıklama sunar. Hastalığın belirli özellikleri (ateş, kuru öksürük ve nefes darlığı) olmasına rağmen, hastalar bir dizi kardiyak, gastrointestinal ve nörolojik problem bildirmişlerdir.

Jacobson, "Vücudun içinde gittiğimiz ve bildirilen semptomlara baktığımız her yerde, bradikinin'den tam olarak ne görmeyi beklediğinizi oldukça iyi bir şekilde eşleştiriyorlar," dedi.

Bir bradikinin fırtınası, beyindeki kan damarlarından sıvının sızmasına neden olabilir, bu da bazı hastaların yaşadığı baş dönmesi, baş ağrısı, bulanıklık ve kafa karışıklığı gibi nörolojik semptomları açıklayabilir. Ayrıca vücutta şişlik, ağrı ve iltihaplanmayı da tetikleyebilir - bu da artık yaygın COVID-19 semptomları olduğu bilinen kas ağrısı ve vücut ağrılarına neden olabilir. Bu mor, şiş ayak parmaklarına bile yol açabilir.

Dahası, Jacobson, tat veya koku kaybının, düşük ACE reseptör seviyelerine klasik bir tepkidir dedi. Düşük ACE seviyeleri de kuru öksürük ve yorgunlukla ilişkilendirilmiştir.

Dahası, artan hyaluronik asit üretimi, bazı asemptomatik hastaların neden anormal akciğer taramalarına sahip olduğunu açıklayabilir, diye ekledi Jacobson.

"Aksi halde kendini iyi hisseden insanlarda büyük olasılıkla zarar var" dedi.

Gelecekteki tedaviler için çıkarımlar
Bilim adamlarının, bradikinin fırtınalarının COVID-19 semptomlarına yol açıp açmadığını bilmek için hala daha fazla klinik çalışma yapmaları gerekiyor. Ancak Jacobson'ın ekibi teoriyi öneren ilk kişi değil.

Mayıs ayında Michigan araştırmacıları, bir bradikinin tepkisinin bazı COVID-19 hastalarında yaşamı tehdit eden solunum komplikasyonlarına yol açabileceğini varsaydılar. Bir ay önce yayınlanan bir çalışma, COVID-19 hastalarının akciğerlerinde gözlenen sızdıran kan damarlarından vücudun bradikinin tepkisinin sorumlu olduğunu ileri sürdü.

Bu çalışmanın arkasındaki araştırmacılar, vücudun bradikinin üretme sinyalini engelleyen icatibant adlı bir ilacın enfekte hastaların tedavisine yardımcı olabileceğini öne sürdü. Bir takip çalışması, ilacı alan dokuz hastadan dördünün 10 ila 35 saat sonra artık oksijen desteğine ihtiyaç duymadığını gösterdi. İlacın ayrıca ciddi yan etkileri yoktu. Ancak çalışma, önemli sonuçlar çıkarmak için çok küçüktü.

Bu arada Jacobson'un çalışması, D vitamininin bradikinin fırtınasının ilk etapta gelişmesini engelleyebileceğine dair kanıtlar buldu. Çalışmalar, D vitamininin COVID-19 enfeksiyonlarının şiddetini azaltmaya yardımcı olabileceğini zaten göstermiştir.

Çalışması ayrıca kortikosteroidlerin COVID-19 hastaları için hayatta kalma oranlarını iyileştirebileceği fikrini desteklemektedir. Bradikinin reseptörleri, steroidler tarafından inhibe edilen fosfolipaz A2 adlı bir enzimi aktive eder. Dünya Sağlık Örgütü, geçen hafta ciddi hasta hastalar arasında steroid kullanımı için "güçlü bir öneri" yayınladı.

Rakip bir hipotez: sitokin fırtınası
Daha önce, bazı bilim adamları, insanların koronavirüse verdikleri şiddetli tepkilerin arkasında farklı bir iç "fırtınanın" olabileceğini öne sürdüler: bir sitokin fırtınası. Aşırı hızlanmaya başladığında kimyasal sinyallerin salınması, vücuda kendi hücrelerine saldırması talimatını verebilir. Bu yanıt, H1N1, SARS, MERS ve 1918 İspanyol gribinden ölen hastalarda da gözlendi.

Jacobson, bir sitokin tepkisinin bazı COVID-19 semptomları üretebileceğini, ancak muhtemelen araştırmacıların düşündüğü kadar "fırtınalı" olmadığını söyledi.

"Bu hipotez biraz çekiş kaybediyor" dedi. "Bağlantılı olmadıklarını söylemiyoruz. Sanırım öyle. Tam gelişmiş sitokin fırtınası tamamen verilerle destekleniyor gibi görünmüyor."

Şimdiye kadar tıp camiası bradikinin teorisine temkinli bir iyimserlikle yaklaştı.

Bir tıbbi kimyager olan Derek Lowe, Science Magazine'de "Dürüst olmak gerekirse, bu önerinin neredeyse çok düzgün ve şekle uygun olmasından endişeliyim," diye yazdı. "Nadiren bu kadar iyi düşen bir şey elde edersiniz."

Yine de, bulguların "oldukça makul" olduğunu ekledi.

Jacobson, ekibinin, birkaç aydır hasta olan uzun mesafeli koronavirüs hastalarını içeren çalışmalar da dahil olmak üzere teoriyi test etmek için daha fazla takip çalışması yapmayı umduğunu söyledi.

"Ekibimde birkaç uzun nakliyecim var, bu yüzden bu kalplerimize gerçekten yakın ve değerli ve gerçek zamanlı olarak oynandığını görüyoruz" dedi.

Bradikinin teorisi burada da oynayabilir: Jacobson'ın ekibi, fırtına başladığında vücut onu nasıl sıfırlayacağını bulana kadar devam edebileceğini düşünüyor. Ancak, herhangi bir mevcut tedavinin uzun süreli hastalar için bir fark yaratıp yaratmayacağı hala belirsiz.

Jacobson, "Bu bilimin sevincinin bir parçası," dedi. "Aldığınız her yanıt için 10 soru daha ortaya çıkıyor."

Kaynak: Business Insider