Gripa aviară - de ce unele virusuri gripale provoacă infecții mai grave

Cercetarea utilizează modelarea computațională pentru a încerca să înțeleagă răspunsul imunitar al organismului la gripa aviară. Cea mai recentă lucrare a sa descoperă că nivelurile de interferon pot fi responsabile de prezentarea mai severă a acesteia - și poate fi, de asemenea, cheia pentru tratarea ei.
Virusul gripei aviare, sau "gripa aviară", infectează în mod normal, ei bine, păsările. Dar, atunci când virusul infectează oamenii, poate provoca o boală mai gravă decât alte virusuri gripale similare.
Cercetările conduse de Jason Shoemaker de la Universitatea din Pittsburgh folosesc modelarea computațională pentru a încerca să înțeleagă răspunsul imunitar al organismului la gripa aviară.
Cea mai recentă lucrare a sa, publicată în revista Viruses, arată că nivelurile de interferon pot fi responsabile pentru prezentarea mai severă a gripei - și poate fi, de asemenea, cheia pentru tratarea acesteia.
"Este greu de văzut ce se întâmplă în corpul uman atunci când acesta este infectat cu un virus, dar modelarea noastră computațională ne poate ajuta să înțelegem reacția sistemului imunitar și unde am putea să-l ajutăm să facă o treabă mai bună", a declarat Shoemaker, care este profesor asistent de inginerie chimică și petrolieră la Școala de Inginerie Swanson.
"Avem nevoie de mai multă modelare pentru a înțelege cu adevărat ce se întâmplă cu persoanele cu risc ridicat atunci când sunt infectate pentru a le face să fie de mare risc. Apoi ne putem da seama cum să îi tratăm mai bine".
Shoemaker și coautorii săi, Emily Ackerman și Jordan Weaver, studenți absolvenți în cadrul Laboratorului de ImunoSisteme al lui Shoemaker, au folosit date de la șoareci infectați fie cu H5N1, gripa aviară înalt patogenă (sau care provoacă boli), fie cu H1N1, gripa porcină slab patogenă.
Aceștia au folosit apoi o abordare bazată pe inginerie pentru a modela și a prezice replicarea virusului și răspunsurile imunitare cheie pe baza infecțiilor șoarecilor, inclusiv nivelurile de interferon și activitatea celulelor imunitare.
Explorând diferitele răspunsuri biologice, cercetătorii au reușit să determine că rata de producere a interferonului determină răspunsurile imune specifice tulpinii observate la șoareci.
Cu alte cuvinte, încărcătura virală ridicată și producția de interferon rezultată de către celulele din plămâni după infecția cu H5N1 pare să fie principalul motiv pentru rezultatele diferite ale infecției.
"Această modelare oferă mai multe dovezi pentru teoria conform căreia interferonul este indus mai devreme și mai sever de tulpina H5N1 înalt patogenă decât de alte virusuri gripale", a declarat Shoemaker.
"Interferonul pare să fie apoi un factor principal în determinarea gradului de severitate a infecției și explică răspunsul imunitar distinct pe care îl observăm în cazul infecțiilor cu H5N1".
Deși lucrarea recentă nu a analizat în mod specific SARS-CoV-2, virusul care cauzează COVID-19, descoperirile ar putea totuși oferi cercetătorilor o cale pentru dezvoltarea unor tratamente mai bune. Activitatea de modelare a grupului a dezvăluit și alți factori care ar putea fi în joc. De exemplu, laboratorul folosește, de asemenea, modelarea bazată pe agenți pentru a înțelege de ce femeile prezintă adesea un răspuns imunitar mai sever la gripă.