Afectarea plămânului în COVID-19 ar putea stimula tratamente pentru problemele pulmonare cronice

Studiul publicat în jurnalul Science arată că infecțiile virale severe ale căilor respiratorii, precum COVID-19, pot distruge structurile intracelulare numite peroxizomi în macrofage (o categorie de celule imune esențiale pentru repararea plămânului). Urmarea este o regenerare pulmonară mult întârziată, inflamare persistentă și sechele pe termen lung, cum ar fi cele întâlnite în long COVID. Partea interesantă este că, prin refacerea funcționalității peroxizomilor din aceste macrofage, se poate ameliora repararea alveolelor lezate și diminua fibrozarea. Echipa, condusă de Jie Sun la Facultatea de Medicină de la Universitatea din Virginia, a demonstrat mai mult că un medicament deja aprobat de FDA (fenilbutirat de sodiu) poate stimula funcția peroxizomilor, îmbunătățind refacerea post-COVID și oferind o potențială abordare terapeutică pentru afecțiuni pulmonare cronice – inclusiv sechele după infecții respiratorii severe.

Context și ipoteză

1. Inflamație și sechele pulmonare după COVID-19

• Infecțiile severe cu SARS-CoV-2 pot determina afectări pe termen lung, prin dificultăți respiratorii, fibroză pulmonară, oboseală cronică etc.  
• Rămâne neclar de ce unii pacienți dezvoltă „long COVID” cu simptome persistente, iar alții se recuperează complet.  

2. Rolul peroxizomilor în macrofage

• Peroxisomii sunt organite „oarecum neglijate” în studiile, dar sunt vitale în metabolismul lipidelor și reglarea radicalilor liberi.  
• Se bănuia că, prin disfuncția peroxizomilor, macrofagele nu pot finaliza procesul de rezoluție a inflamației și de reparare alveolară post-infecție.

3. Scopul:  

• Autorii explorează modul în care COVID-19 sever și alte infecții virale pot modifica peroxizomii din macrofage și, implicit, inhibă reconstrucția alveolelor.  
• Verifică ipoteza că restabilirea acestor peroxizomi printr-un medicament aprobat (fenilbutirat de sodiu) ameliorează recuperarea plămânilor și reduce fibrozarea de lungă durată.

Metodologie

1. Studii pe șoareci și pacienți cu COVID sever

• La șoareci, s-au indus infecții respiratorii virale severe (inclusiv SARS-CoV-2) și s-a monitorizat reactivitatea plămânilor și evoluția în timp a inflamației, reparației și fibrozei.  
• S-au făcut analize și pe țesut pulmonar uman post-mortem de la pacienți cu long COVID, pentru a căuta semne de disfuncție a peroxizomilor în macrofage.

2. Măsurători:  

• Examinări histologice, imunofluorescență, microscopie.  
• Analize moleculare (ex: expresie ARN de gene implicate în formarea peroxizomilor).  
• Evaluarea parametrilor clinici (în modelele murine: inflamația alveolelor, fibroza, etc.).  
• Testare terapeutică: fenilbutirat de sodiu administrat pentru a spori biogeneza peroxizomilor.

Rezultate

1. Deteriorarea peroxizomilor în macrofage
În infecțiile COVID-19 severe, cercetătorii au văzut „remodelare masivă” a peroxizomilor în macrofagele alveolare. Interferonul (IFN), în special IFN-gamma, a blocat sinteza și a promovat autofagia peroxizomilor („pexofagie”), ducând la pierderea masivă a acestora.

2. Consecințe: Inflamație prelungită, alveole ne-reparate
Macrofagele, fără peroxizomi funcționali, nu pot modula corect inflamația și nici nu emit semnalele corespunzătoare pentru repararea alveolelor cu celule epiteliale de tip II. Astfel, se dezvoltă fibroză și rămân celule epiteliale imature (KRT8+), fapt ce creează persistența leziunilor post-virale (long COVID) și alterarea funcției pulmonare.

3. Testarea fenilbutiratului
Utilizând un compus deja aprobat FDA (fenilbutirat de sodiu), echipa a restabilit în parte funcția peroxizomilor în macrofage, reducând inflamația și fibroza post-infecție, îmbunătățind regenerarea alveolelor. Confirmă ipoteza că „peroxizomii sunt esențiali” pentru ca macrofagele să finalizeze reparația alveolară după infecții severe.

4. Date clinice umane
Țesutul pulmonar de la pacienți cu long COVID prezintă același tip de „deficiență cronică de peroxizomi” în macrofage – în concordanță cu datele obținute la șoareci.

Interpretări și concluzii

1. Explicație pentru long COVID
Studiul oferă o explicație moleculară pentru persistența anomaliilor respiratorii: COVID sever degradează peroxizomii în macrofage, împiedicând „rezoluția” inflamației și regenerarea alveolară.  Similar, alte infecții respiratorii severe (ex. gripă) pot declanșa procese similare.

2. Viitoare terapii
Țintirea peroxizomilor și reactivarea lor, de ex. cu fenilbutirat de sodiu, este o strategie potențială pentru recuperarea pulmonară la pacienții cu COVID lung ori alte boli pulmonare (ex. fibroza post-infecție). Această descoperire deschide calea către „terapii peroxizom-centrice” pentru a grăbi refacerea alveolelor, nu doar să controleze inflamația cu steroizi etc.

3. Mai multe studii necesare

• Deși primele dovezi sugerează eficacitatea fenilbutiratului, e necesară testarea clinică extinsă pe pacienți.  
• Explorarea altor molecule ce cresc biogeneza peroxizomilor ar putea apărea.  

Mesaj final: Cercetarea demonstrează că deteriorarea peroxizomilor în macrofage este un mecanism-cheie care menține inflamația și perturbă regenerarea pulmonară după COVID-19 sever și alte infecții respiratorii. Restaurarea funcției peroxizomilor prin fenilbutirat de sodiu reduce complicațiile pe termen lung, sugerând o potențială terapie pentru pacienții cu sechele pulmonare cronice (inclusiv “long COVID”).