Tidigt NK-cellmedierat immunsvar kan bidra till svår covid-19
Forskare kan ha kommit ett steg närmare i att förstå hur immunsystemet medverkar till svår covid-19 sjukdom. I en studie publicerad i Science Immunology, visar forskare vid Karolinska Institutet att så kallade naturliga mördarceller (NK-celler) var starkt aktiverade tidigt efter SARS-CoV-2-infektion, men att typen av aktivering skilde sig åt hos patienter med måttlig respektive svår covid-19. Upptäckten bidrar till förståelse om utvecklingen av hyperinflammation i vissa patienter.
SARS-CoV-2-infektion kan i vissa fall orsaka svår covid-19 sjukdom. Denna drivs sannolikt delvis av ett felriktat svar hos det medfödda immunförsvaret, men detaljerna kring detta tidiga immunsvar är inte klarlagt.
Forskare vid Karolinska Institutet har nu, i samarbete med kollegor vid Karolinska Universitetssjukhuset, undersökt det tidiga immunsvaret på SARS-CoV-2-infektion hos NK-celler, en typ av immuncell som är viktig vid bekämpningen av virusinfektioner.
I studien analyserades blodprover från 27 patienter med måttlig (10) och svår (17) covid-19-infektion. Forskarna inkluderade även blodprover från 17 friska individer som kontrollgrupp. Resultatet visade att NK-celler var starkt aktiverade i blod tidigt efter infektion.
Kompositionen av NK-celler skiljde sig åt
- Den typ av NK-cellsaktivering som påvisades skilde sig avsevärt i patienter med måttlig respektive svår sjukdom, säger Niklas Björkström, läkare och forskare inom immunologi, vid Centrum för Infektionsmedicin, Institutionen för Medicin Huddinge, Karolinska Institutet, som ledde studien.
Sannolikt är det NK-cellssvar som observerades i SARS-CoV-2-infekterade patienter med måttlig sjukdom ett så kallat ”klassiskt” NK-cellssvar, inducerat vid många olika virusinfektioner, enligt forskarna.
Patienter som utvecklade svår covid-19 hade emellertid en annan komposition av aktiverade NK-celler. Dessa patienters NK-celler hade generellt högre nivåer av proteinerna perforin, NKG2C, and Ksp37, vilket enligt forskarna talar för en ökad förekomst av så kallade adaptiva NK-celler. Adaptiva NK-celler har ännu större förmåga att döda målceller jämfört med andra NK-celler.
Forskarna undersöker nu i vilken utsträckning det NK-cellmedierade immunsvaret som observerades i svårt sjuka patienter kan tänkas medverka till svårighetsgraden av covid-19. Man undersöker också i vilken omfattning andra delar av immunsvaret kan vara delaktigt.
Nya insikter om immunreaktioner vid covid-19
- Sammantaget ger våra fynd nya insikter om immunreaktioner vid tidig SARS-CoV-2-infektion, samt påföljande covid-19-sjukdom. Vi hoppas att dessa kunskaper framöver kan bidra till bättre omhändertagande och behandling av patienter med svår covid-19-sjukdom, säger Niklas Björkström.
Studien är en del av det större Karolinska COVID-19 Immun Atlas-projektet, som syftar till att karakterisera alla de vanliga typerna av immunceller hos patienter med covid-19.
Detta arbete finansierades av Knut och Alice Wallenbergs Stiftelse, Nordstjernan AB, Vetenskapsrådet, Cancerfonden, Stiftelsen för Strategisk Forskning, Centrum för Innovativ Medicin vid Karolinska Institutet, Region Stockholm, Strategiska Forskningsprogrammet i Diabetes, Karolinska Institutet, StratRegen Karolinska Institutet, och Karolinska Institutet.
Publikation
“Natural killer cell immunotypes related to COVID-19 disease severity”, Christopher Maucourant, Iva Filipovic, Andrea Ponzetta, Soo Aleman, Martin Cornillet, Laura Hertwig, Benedikt Strunz, Antonio Lentini, Björn Reinius, Demi Brownlie, Angelica Cuapio Gomez, Eivind Heggernes Ask, Ryan M. Hull, Alvaro Haroun-Izquierdo, Marie Schaffer, Jonas Klingström, Elin Folkesson, Marcus Buggert, Johan K. Sandberg, Lars I. Eriksson, Olav Rooyackers, Hans-Gustaf Ljunggren, Karl-Johan Malmberg, Jakob Michaëlsson, Nicole Marquardt, Quirin Hammer, Kristoffer Strålin, Niklas K. Björkström; and the Karolinska COVID-19 Study Group. Science Immunology, online 21 augusti, 2020.