Hvordan en COVID-19-infektion ændrer blodceller i det lange løb

Ved brug af deformerbarhedscytometri i realtid, forskere ved Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin i Erlangen kunne for første gang vise:COVID-19 ændrer signifikant størrelsen og stivheden af ​​røde og hvide blodlegemer - nogle gange over måneder. Disse resultater kan hjælpe med at forklare, hvorfor nogle berørte mennesker fortsætter med at klage over symptomer længe efter en infektion (lang COVID).

Stakåndet, træthed og hovedpine:Nogle patienter kæmper stadig med de langsigtede virkninger af en alvorlig infektion med SARS-CoV-2 coronavirus efter seks måneder eller mere. Dette post-COVID-19 syndrom, også kaldet lang COVID, er stadig ikke korrekt forstået. Det, der er klart, er, at - i løbet af sygdomsforløbet - ofte er blodcirkulationen forringet, farlige vaskulære okklusioner kan forekomme, og ilttransporten er begrænset. Det er alle fænomener, hvor blodlegemerne og deres fysiske egenskaber spiller en nøglerolle.

For at undersøge dette aspekt, et team af videnskabsmænd ledet af Markéta Kubánková, Jochen Guck, og Martin Kräter fra Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin, Max Planck Institute for the Science of Light (MPL), Friedrich Alexander Universitetet i Erlangen-Nürnberg og det tyske center for immunterapi målte røde og hvide blodlegemers mekaniske tilstande. "Vi var i stand til at opdage klare og langvarige ændringer i cellerne - både under en akut infektion og endda bagefter, " rapporterer professor Guck, nuværende administrerende direktør for MPL. Forskergruppen har nu offentliggjort deres resultater i det anerkendte tidsskrift Biofysisk tidsskrift .

For at analysere blodcellerne, de brugte en selvudviklet metode kaldet real-time deformability cytometry (RT-DC), som for nylig er blevet anerkendt med den prestigefyldte Medical Valley Award. I denne metode, forskerne sender blodcellerne gennem en smal kanal med høj hastighed. I processen, leukocytterne og erytrocytterne strækkes. Et højhastighedskamera optager hver af dem gennem et mikroskop, og tilpasset software bestemmer, hvilke celletyper der er til stede, og hvor store og deforme de er. Op til 1000 blodlegemer kan analyseres i sekundet. Fordelen ved metoden:Den er hurtig og cellerne skal ikke mærkes i en besværlig procedure.

Metoden kan hjælpe som et tidligt varslingssystem til at opdage fremtidige pandemier med ukendte vira

Biofysikerne fra Erlangen undersøgte mere end fire millioner blodceller fra 17 patienter, der var akut syge med COVID-19, fra 14 personer, der var blevet raske og 24 raske personer som sammenligningsgruppe. De fandt ud af, at for eksempel, størrelsen og deformerbarheden af ​​de røde blodlegemer hos patienter med sygdommen afveg stærkt fra raske menneskers. Dette indikerer beskadigelse af disse celler og kan forklare den øgede risiko for vaskulær okklusion og emboli i lungerne. Ud over, ilttilførslen, hvilket er en af ​​erytrocytternes hovedopgaver, kan være svækket hos inficerede personer. Lymfocytter (en type hvide blodlegemer, der er ansvarlige for det erhvervede immunforsvar) var til gengæld betydeligt blødere hos COVID-19-patienter, hvilket typisk indikerer en kraftig immunreaktion. Forskerne lavede lignende observationer for neutrofile granulocytter, en anden gruppe af hvide blodlegemer involveret i det medfødte immunrespons. Disse celler forblev endda drastisk ændrede syv måneder efter den akutte infektion.

"Vi har mistanke om, at cytoskelettet af immunceller, som i høj grad er ansvarlig for cellefunktion, har ændret, " forklarer Markéta Kubánková, første forfatter til forskningsartiklen. Efter hendes opfattelse Deformerbarhedscytometri i realtid har potentialet til at blive brugt rutinemæssigt til diagnosticering af COVID-19 - og endda til at tjene som et tidligt advarselssystem mod fremtidige pandemier forårsaget af endnu ukendte vira.