다윈은 코로나 바이러스로부터 보호하기 위해 최선의 적응을 어떻게 고려할 것입니까? 롤보
찰스 다윈 (Charles Darwin)은 생명의 진화를 주도하는 자연 선택의 기본 메커니즘으로 적자 생존 개념을 대중화했습니다. 환경에 더 적합한 유전자를 가진 유기체는 생존을 위해 선택되어 다음 세대로 전달됩니다.
따라서, 세계가 전에 폭발 한 적이없는 새로운 감염이 발생하면 자연 선택 과정이 다시 시작됩니다.
코로나 바이러스 전염병과 관련하여 누가 가장 적합한가?
이것은 어려운 질문입니다. 그러나 면역학으로 연구원 사우스 캐롤라이나 대학교에서는 한 가지 분명한 사실을 알 수 있습니다. 효과적인 치료 옵션이 없으면 코로나 바이러스 감염에 대한 생존은 환자의 면역 반응에 전적으로 달려 있습니다.
우리는 면역 반응이 어떻게 진행되는지 연구하고 있습니다 양손 검 – 한편으로는 숙주가 감염과 싸우는 것을 돕고 다른 한편으로는자가 면역 질환의 형태로 심각한 손상을 입 힙니다.
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면역 반응의 두 단계
면역 반응은 자동차와 같습니다. 목적지에 안전하게 도달하려면 제대로 작동하는 가속기 (1 단계)와 브레이크 (2 단계)가 모두 필요합니다. 어느 쪽이든 실패하면 중대한 결과를 초래할 수 있습니다.
감염원에 대한 효과적인 면역 반응은 두 단계의 작용의 섬세한 균형에 있습니다. 감염원이 공격하면 신체는 염증을 촉진하는 1 단계를 시작합니다. 이는 염증을 촉진합니다. 이는 다양한 면역 세포가 감염 부위에 모여 병원균을 파괴하는 상태입니다.
그 후 2 단계가 진행되는데,이 기간 동안 조절 T 세포라고 불리는 면역 세포는 염증을 억제하여 감염된 조직이 완전히 치유 될 수 있습니다. 제 XNUMX 단계의 결핍은 바이러스 또는 박테리아와 같은 감염원의 통제되지 않은 성장을 허용 할 수있다. 두 번째 단계의 결함은 대규모 염증, 조직 손상 및 사망을 유발할 수 있습니다.
코로나 바이러스는 안지오텐신 전환 효소 2 (ACE2)는 호흡 기관 및 심혈관 시스템을 포함하여 신체 전체의 많은 조직에 존재합니다. 이 감염은 1 상 면역 반응을 일으켜 항체 생성 B 세포가 바이러스에 결합하여 ACE2에 부착되는 것을 막을 수있는 중화 항체를 펌핑합니다. 이것은 바이러스가 더 많은 세포를 감염시키는 것을 막습니다.
1 상 동안 면역 세포는 또한 사이토 카인, 다른 면역 세포를 모집하고 감염과 싸우는 단백질 그룹. 또한 바이러스에 감염된 세포를 파괴하여 바이러스가 복제되는 것을 막는 킬러 T 세포도 싸움에 합류합니다.
면역 체계가 손상되어 1 단계에서 제대로 작동하지 않으면 바이러스가 빠르게 복제 될 수 있습니다. 면역 체계가 손상된 사람은 노인, 장기 이식 수용자,자가 면역 질환 환자, 화학 요법을받는 암 환자 및 면역 결핍 질환으로 태어난 개인을 포함합니다. 이들 개체 중 다수는 바이러스에 대항하기에 충분한 항체 또는 살인자 T 세포를 생산하지 않을 수 있으며, 이는 바이러스가 검사하지 않고 증식하여 심각한 감염을 유발할 수있게한다.
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염증으로 인한 폐 손상
SARS-CoV-2의 증가 된 복제는 폐 및 다른 기관에서 추가적인 합병증을 유발한다.
일반적으로 폐에 조화를 이루는 해로운 미생물과 양성 미생물의 넓은 범위가 있습니다. 그러나 코로나 바이러스가 확산됨에 따라 감염과 염증으로 인해이 균형이 깨져 폐에 존재하는 해로운 박테리아가 우세 할 수 있습니다. 이로 인해 폐포라고하는 폐의 공기 주머니가 체액이나 고름으로 채워져 숨쉬기가 어려워지는 폐렴이 생깁니다.
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이것은 폐에 추가 염증을 일으켜 급성 호흡 곤란 증후군 (ARDS)을 유발합니다. COVID-19 환자의 XNUMX/XNUMX에서 관찰. 바이러스 감염과 폐의 다른 병원체를 통제 할 수없는 면역계는 더 많은 사이토 카인을 분비하여“사이토 카인 폭풍”으로 알려진 더 강한 염증 반응을 일으 킵니다.
이 단계에서, 염증 억제를 목표로하는 2 상 면역 반응이 실패하고 사이토 카인 폭풍을 제어 할 수 없을 가능성이 있습니다. 이러한 사이토 카인 폭풍은 친 화성 화재를 유발할 수 있습니다. 신체의 면역 세포에 의해 방출되는 감염된 세포를 파괴하여 폐 및 기타 기관에 심각한 손상을 초래할 수있는 파괴적인 부식성 화학 물질입니다.
또한 ACE2가 몸 전체에 존재하기 때문에 1 단계의 킬러 T 세포는 여러 기관에서 바이러스에 감염된 세포를 파괴하여 더 널리 퍼질 수 있습니다. 따라서, 과도한 사이토 카인 및 T 세포를 생성하는 환자는 폐뿐만 아니라 심장 및 신장과 같은 다른 기관에 의한 상해로 사망 할 수있다.
면역 체계의 균형 행위
상기 시나리오는 COVID-19의 예방 및 치료에 관한 몇 가지 질문을 제기한다. 때문에 대다수의 사람들이 코로나 바이러스 감염으로부터 회복바이러스가 세포에 침입하여 복제되는 것을 차단하기 위해 중화 항체 및 T 세포를 유발하는 백신이 성공했을 가능성이 높습니다. 효과적인 백신의 핵심은 과도한 염증을 유발하지 않는다는 것입니다.
또한, 종종 치명적인 ARDS 및 사이토 카인 폭풍과 같은 더 심각한 형태로 전환하는 환자의 경우, 소설이 절실히 필요합니다. 항염증제. 이러한 약물은 면역 반응의 과도한 억제를 유발하지 않으면 서 사이토 카인 폭풍을 광범위하게 억제하여 환자가 폐 및 기타 조직의 손상없이 코로나 바이러스를 제거 할 수있게합니다.
이러한 면역 억제제를 효과적으로 사용할 수있는 기회는 좁을 수 있습니다. 환자가 감염과 싸우기 위해 면역계가 필요할 때 감염의 초기 단계에서 그러한 약제를 시작해서는 안되지만, 대규모 염증을 제어 할 수없는 ARDS 발생 후 너무 오래 지연 될 수는 없습니다. 항 염증 치료의이 창은 환자의 항체 및 사이토 카인 수준을 모니터링함으로써 결정될 수있다.
COVID-19를 사용하면“적자”는 정상 1 상 및 2 상 면역 반응을 보이는 개인입니다. 이것은 1 차 코로나 바이러스 감염을 제거하고 폐에 퍼지는 것을 막기 위해 2상에서 강한 면역 반응을 의미합니다. 그런 다음“사이토 카인 폭풍”의 형태로 과도한 염증을 예방하기위한 최적의 XNUMX 상 반응이 이어져야합니다.
백신과 항염증제 치료는이 섬세한 균형 작용을 신중하게 관리하여 성공해야합니다.
이 코로나 바이러스를 사용하면 누가 가장 적합한 사람인지 쉽게 알 수 없습니다. 이 코로나 바이러스로부터 생존을 보증하는 것은 반드시 가장 젊고, 강하거나 대부분의 운동 선수 일 필요는 없습니다. 가장 적합한 것은“올바른”면역 반응을 보인 사람으로 과도한 염증을 일으키지 않고 감염을 빠르게 제거 할 수 있으며 치명적일 수 있습니다.
저자에 관하여
Prakash Nagarkatti, 연구 및 캐롤라이나 부교수, 사우스 캐롤라이나 대학 미쓰 나 나가르 카티 (Mitzigargarti), 캐롤라이나 주 암약 발견 센터 장, 병리학, 미생물학 및 면역학 교수, 사우스 캐롤라이나 대학
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