Bu rehber yardımcı oldu mu?
DoktorClub’da Keşfet
Sars COV-2’nin Böbrek Hücrelerindeki Moleküler Süreçleri Keşfediliyor
Böbreklerde Akciğerler gibi COVID-19'un sitokin fırtınası için bir hedeftir. Bu durum da, diyabetli 4 ABD'li yetişkinden 1'inde, diyabetik böbrek hastalığına yol açarak, virüsten ölüm riski artmıştır. Neden böbrekler…
Böbreklerde Akciğerler gibi COVID-19'un sitokin fırtınası için bir hedeftir. Bu durum da, diyabetli 4 ABD'li yetişkinden 1'inde, diyabetik böbrek hastalığına yol açarak, virüsten ölüm riski artmıştır.
Neden böbrekler koronavirüs için bu kadar çekici? Hepimizin bildiği gibi böbrek klinisyenleri, biyoinformatisyenler, moleküler biyolog, patolog ve virologlardan oluşan ulusal bir araştırma ekibi anjiyotensin dönüştürücü enzim 2 (ACE2) adı verilen bazı böbrek hücrelerinin yüzeyindeki bir proteinin birincil neden olduğunu buldu. ACE2 COVID-19’a giriş reseptörüdür ve kontrolsüz bağışıklık tepkisinin aktivasyonuna yardımcı olur. Ayrıca virüsün çoğalmasından da sorumludur ve hastaları daha uzun süre hasta bırakır. Çalışma Kidney International'da yayınlandı.
Hücrelerdeki daha yüksek ACE2 ekspresyon seviyeleri, daha yüksek COVID-19 hastalığı riski ile ilişkili olduğundan, Michigan Medicine'de bir çalışma yazarı ve nefrolog olan Matthias Kretzler, hangi böbrek hücrelerinin bu proteinin yüksek seviyelerini oluşturduğu ve neden olduğu hakkında daha fazla bilgi edinmenin yanı sıra savunmasız hücrelerin moleküler sürecinin COVID-19'lu hastalardakine benzer olup olmadığını öğrenmek için araştırdı.
Araştırmacılar, Princeton Üniversitesi'nden çalışma yazarı Ph. D. Olga Troyanskaya, tarafından geliştirilen makine öğrenimi teknolojisini kullanarak, üç farklı konu grubunda daha yüksek ACE2 seviyeleri üreten gen gruplarını tanımlayıp kategorize edebildiler: sağlıklı, yaşayan böbrek donörleri (18 katılımcı), diyabetik böbrek hastalığı olanlar (44 katılımcı) ve COVID-19 ile hastaneye kaldırılanlar (13 katılımcı). Üç gruptaki 110.000'den fazla farklı hücreyi analiz ettikten sonra, Kretzler ve ekibi daha yüksek ACE2 seviyeleri ile sonuçlanan molekül ağlarını belirledi.
Kretzler, "Bu moleküler süreçleri karakterize edebilmek, bilim insanlarının hastalar için ciddi hastalık riskini azaltmak ve hatta COVID-19 enfeksiyonunun böbreğe zarar vermesini önlemek için tedavileri hızla belirleyip geliştirmesine yardımcı olabilir" diyor.
Gruplar birkaç moleküler benzerliği paylaştı, ancak biri araştırmacıların odak noktası olacaktı. ACE2 ağırlıklı olarak proksimal tübüllerde özel taşıma epitel hücrelerinin belirteçlerini de gösteren hücrelerde ortaya çıkarıldı. Böbreğin bu bölgesi, böbreğin filtrasyon işlemi sırasında besinlerin yeniden emilmesinden sorumludur.
Sağlıklı böbreklerden ve diyabetik böbrek hastalığı olanlardan ve COVID-19 hastalarının idrar örneklerinden alınan böbrek hücrelerinden alınan böbrek biyopsilerinin kullanılması sonucu makine öğrenimi teknolojisi, araştırma ekibinin ACE2'nin hangi böbrek hücrelerinde bulunduğunu ve bu hücrelerin hangi özelliklere sahip olduğunu saptamasına izin verdi.
Virüs reseptörü ACE2'yi içeren hücrelerin virüs için "kilitli ve yüklü" olduğu bulundu. Bu, ACE2 yanında enfeksiyon sırasında virüslerle etkileşime giren diğer birçok proteinin bulunduğu anlamına gelir. Bu sadece COVID-19 ile enfekte hastalarda değil, aynı zamanda diyabetli hastaların böbreklerinde de geçerli. COVID-19 hastalarının böbrek hücrelerini diyabetik böbrek hastalığı olanlarla karşılaştırırken, her ikisinde de şiddetli COVID-19 hastalığını tetikleyecek benzer moleküler süreçler aktive edildi.
Kretzler, "Diyabetik böbrek hastalığı, doğası gereği, böbrek hücrelerini COVID-19'a karşı savunmasız hale getirecek şekilde hazırlar. COVID-19 ve iltihaplı doğası ile bağlantılı olarak, ciddi böbrek hasarı meydana gelebilir" diyor.
Proksimal tübül epitel hücrelerinin COVID-19 hastalığının ciddiyetiyle ilişkisindeki önemini keşfetmek, COVID-19 ve bununla ilişkili böbrek hasarını ele almak için yeni terapötiklere bir kapı açar. Kretzler, "Bu çalışmadan önce, hipertansiyon ve diyabetik böbrek hastalığını tedavi etmek için yaygın olarak kullanılan ilaçların COVID-19 enfeksiyonu riskini artırıp artırmadığından emin değildik. Bu ilaçların böbrekte ACE2'yi nasıl etkilediği konusunda meslektaşlarımda ve hastalarımda ciddi bir endişe vardı" diyor. Artık ekip, bu ilaçların diyabetik böbrek hastalığı olanlara etkisini öğrenebilir ve hastaların bu canlı kurtarıcı ilaçları almaya devam etmeleri için güvence sağlayabilir. Bununla birlikte, daha ileri çalışmaların hem diyabetik böbrek hastalığı hem de COVID-19 olan bir popülâsyona bakması gerekir. Kretzler bu çalışmaların devam ettiğini doğruladı.
Kretzler, "COVID-19'a küresel araştırma yanıtına yardımcı olmak için, verilerimizi dünyanın dört bir yanındaki bilim insanlarının kullanımına sunduk. Böylece hastalarımızdan gelen bilgileri pandemideki hastaları tedavi etmenin yeni yollarını belirlemeye yardımcı olacak şekilde kullanabilirler. Ekibimiz şimdi COVID-19 hastalarına verilen tedavilerin böbrek hücrelerini nasıl etkilediğini öğrenmeye odaklandı. Böylece devam eden pandemide COVID-19 ve böbrek hastalığı olan hastalara en iyi ilaçları sunabiliriz" dedi.