Covid podle vědců způsobuje změny krevních buněk. Zjistili to díky nové metodě focení krvinek

Covid-19 může způsobit dlouhodobé změny krevních buněk. Přišli na to badatelé z německého Institutu Maxe Plancka v Erlangenu pomocí nové metody, kterou vyvinuli. Simulují pohyb krve cévním kanálkem a fotí krvinky. Mají za to, že změny můžou vyvolávat některé zdravotní obtíže spojené s takzvaným dlouhým covidem, jako je únava nebo dušnost, které u některých lidí přetrvávají dlouho po prodělání nemoci.

Mnichov Sdílet na Facebooku Sdílet na Twitteru Sdílet na LinkedIn Tisknout Kopírovat url adresu Zkrácená adresa Zavřít

Covid-19 může způsobit dlouhodobé změny krevních buněk. Přišli na to badatelé z německého Institutu Maxe Plancka v Erlangenu pomocí nové metody, kterou vyvinuli (ilustrační foto) | Zdroj: Pixabay | CC0 1.0,©

„Fyzikální vlastnosti buněk samozřejmě mají souvislost s tím, jak dobře mohou v těle cirkulovat, a jedním z příznaků, který se objevuje u dlouhého covidu, je, že pacienti jsou unavení nebo vyčerpaní. To by mohlo mít něco společného s tím, že krvinky již nemohou správně vykonávat svou práci, protože se už tak dobře nedostanou do plic nebo jiných orgánů,“ popsal v rozhovoru pro agenturu Reuters Jochen Guck, ředitel Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts v bavorském Erlangenu.

Hlavní hygienička Svrčinová: Nechceme horší situaci, musíme dohlížet na příjezdy lidí ze zahraničí

Číst článek

V něm vědci ve spolupráci s badateli z dalších německých ústavů pomocí nového typu cytometrie zjistili, co covid způsobuje krevním buňkám.

Změny se mimo jiné týkají vyšší tuhosti červených krvinek, která může ovlivňovat distribuci kyslíku. Rozdíly ve velikosti i tuhosti objevili i u různých druhů bílých krvinek, což může zhoršovat jejich schopnost bojovat s infekcí.

„Mechanické vlastnosti jsou důležité pro to, jak krvinky cirkulují. Bílé krvinky navíc musí být schopné opustit kapiláry a prolézt do okolní tkáně, pokud vycítí infekci. V obou těchto procesech jsou mechanické vlastnosti i velikost buněk důležité,“ vysvětluje biofyzička Markéta Kubánková, která v Institutu Maxe Plancka působí jako výzkumná pracovnice a je první autorkou nové studie o vlivu covidu na krvinky publikované v časopise Biophysical Journal.

„Krevní buňky procházejí kapilárami, které jsou přibližně stejně veliké jako kanálek v našem výzkumném přístroji. A vidíme, že během covidu mají atypický tvar nebo jiné mechanické vlastnosti. To samé pravděpodobně probíhá v těle, v tenoučkých kapilárách například v plicích, kde dochází k výměně plynů. Myslíme si, že je určitá souvislost mezi zhoršenou výměnou plynů a tím, že buňky mají atypický tvar nebo mechanické vlastnosti,“ dodává.

Zjištění z kapky krve

Badatelé zkoumali vzorky krve celkem 55 lidí, včetně pacientů, kteří v té době byli na JIP, vyléčených pacientů i zdravých lidí, kteří s covidem neměli žádnou zkušenost. Ukázalo se, že změny některých krevních buněk přetrvávají po prodělání nemoci řadu měsíců.

Třetí fáze klinických testů Sputniku V přinesla mnoho nesrovnalostí, upozorňuje vědecký časopis

Číst článek

Vědci to odhalili pomocí nové metody RT-DC, kterou vyvinuli. Každému z pacientů odebrali kapku krve, kterou pak sledovali ve výzkumném zařízení kamerou.

„Buňky z tkání nebo například tělních tekutin, jako je krev, proženeme kanálkem, který má menší rozměry než lidský vlas - 20 mikrometrů. V tomto kanálku se buňky přirozeně deformují. Každou buňku vyfotíme a z obrázku jsme schopni určit její mechanické vlastnosti, velikost a další parametry. Součástí přístroje je stroboskopická iluminace, která velice rychle osvětluje buňky, a super rychlá kamera, která je schopná snímat až 4000 obrázků za vteřinu. Během krátké doby tak dokážeme zanalyzovat tisíce buněk a vyvodit z toho statistiky,“ vysvětluje Kubánková.

Výhodou této nové metody podle Kubánkové je, že dokáže změřit mechanické vlastnosti buněk jako je tuhost v takové míře, že to lze použít v medicíně. Příbuzná starší metoda s názvem „průtoková cytometrie“ tyto vlastnosti změřit neumožňuje.

Není potřeba příprava

Průtoková cytometrie navíc vyžaduje předem označit fluorescenční značkou vybrané buňky, které badatelé chtějí ve vzorku sledovat. Nová metoda z dílny Institutu Maxe Plancka zobrazí všechny buňky bez potřeby značení a stačí odebrat jedinou kapku krve. Výsledek pak může podle Kubánkové poskytnout určitá vodítka k léčbě.

‚A teď se vám doktor podívá do šroubovice.‘ Pandemie urychlila nástup genomiky a medicíny na míru

Číst článek

„Mechanické vlastnosti buněk hodně závisí na proteinové kostře buňky - cytoskeletu. Existují různé chemikálie, které dokážou cytoskelet ovlivnit. Buď ho můžou posílit, nebo ho naopak rozložit a tím změnit mechanické vlastnosti. Takže použití těchto typů medikací by mohlo být zajímavé pro lékaře. Zkoušíme to na buňkách, které nám rostou v inkubátoru. Zatím se nikdo moc nezabýval těmito změnami buněk pomocí léků přímo v pacientech,“ říká Kubánková.

Že nová diagnostika může v budoucnu mít dopady i na léčbu potvrzuje Martin Helán, který působí jako lékař na Anesteziologicko-resuscitační klinice Fakultní nemocnice sv. Anny v Brně. Tam také ve spolupráci s imunology v mezinárodním centru ICRC zkoumá změny imunitních buněk vyvolané infekcemi pomocí zmíněné starší metody průtokové cytometrie. Na výzkumu německých badatelů se nepodílel.

„Ten výzkum je především zajímavý metodou, protože nepotřebuje nějakou speciální přípravu krevního vzorku. Tím pádem je levnější a rychlejší a nepotřebuje nějaké speciální značení buněk. Do budoucna určitě představuje potenciál pro nějakou velmi rychlou diagnostiku,“ podotýká Martin Helán.

Budoucnost diagnostiky?

Uvedené změny tuhosti, velikosti a tvaru krevních buněk podle Helána lékaři v minulosti objevili i u jiných infekčních chorob včetně virových onemocnění. V případě covidu-19 ale podle Helána němečtí badatelé představili pilotní studii.

Nové mutace koronaviru? Češi získávají imunitu, další vývoj se ale špatně předvídá, podotýkají vědci

Číst článek

„Určitě je to zajímavá studie, která dává prostor pro další výzkum třeba na větších populacích pacientů... Nejzajímavější mi přijde, že některé fyzikální charakteristiky přetrvávají. U erytrocytů se to dá částečně vysvětlit tím, že mají poměrně dlouhou životnost. V lidském oběhu cirkulují v průměru 120 dní. Zatímco u bílých krvinek to tak není. Tam je životnost daleko menší. Zjistili například, že neutrofilní granulocyty, což je jeden podtyp bílých krvinek, je zvýšeně deformabilní. Je větší a tak dále. Tyto buňky přitom mají dobu přežívání menší než jeden den. Čili tam to není tím, že by po akutní infekci zůstávali déle v oběhu. Spíše se jedná o nějaké přeprogramování, nebo o změny prekurzorových buněk v kostní dřeni, které pak přetrvávají v orgánech krvetvorby. Může tak jít o adaptaci na novou infekci nebo poruchu způsobenou covidem,“ podotýká Helán s tím, že léčba související s fyzikálním vlastnostmi krvinek je teď spíše ve fázi experimentálního vývoje.

Diagnostická metoda z dílny Institutu Maxe-Plancka podle Markéty Kubánkové může najít využití nejen v případě covidu-19.

Kdyby se koronavirus nešířil ve městech, pandemie by asi skončila. Vědci to odvodili z tempa mutací

Číst článek

„Doufáme, že se z naší metody v příštích pár letech vyvine diagnostický přístroj. V současnosti sondujeme, na jaké využití bude nejpřínosnější. Diagnostika krve je jedna oblast, na kterou se zaměřujeme. Ve spolupráci s nemocnicí máme v plánu v příštích dvou letech měřit tisíce pacientů s různými obtížemi a zjišťovat, jaké změny v krvi probíhají a potom zaměřit vývoj diagnostického instrumentu konkrétně na tyto stavy,“ popisuje.

Výzkumné zařízení by podle Kubánkové v budoucnu mohlo posloužit v nemocnicích také k diagnostice dalších tělesných tekutin, jako je moč nebo mozkomíšní mok, ale i tkání.

„Existují metody, jak rozvolnit buňky z tkání tak, aby vznikla jednobuněčná suspenze. Pak je můžeme prohnat přístrojem RT-DC. Takto můžeme analyzovat biopsie z různých tkání. Teď se zaměřujeme na kolorektální karcinom, ale dovedu si představit, že metodu budeme aplikovat i na jiné vzorky. I covid může být zajímavý, protože jsme v naší studii zjistili, že některé změny krvinek přetrvávají i více než půl roku. Naší metodou by tak bylo možné sledovat takzvaný dlouhý covid. I tímhle směrem se chceme vydat,“ dodává Kubánková.

Štěpán Sedláček Sdílet na Facebooku Sdílet na Twitteru Sdílet na LinkedIn Tisknout Kopírovat url adresu Zkrácená adresa Zavřít

Nejčtenější

Nejnovější články

Aktuální témata

Doporučujeme