Naučnici otkrivaju zajedničku biologiju u osnovi izraženog umora kod pet teških bolesti

Istraživači sa Univerziteta Istočne Anglije i iz kompanije Oxford BioDynamics otkrili su zajedničku biološku tajnu koja pomaže u objašnjavanju hronične iscrpljenosti kod stanja koja uključuju dugotrajni kovid i PTSD.

Novi rad predstavlja biološke sličnosti između pet teških oboljenja koja su se dosad uglavnom posmatrala kao potpuno odvojeni poremećaji.

Preporučujemo

Nalazi sugerišu da sindrom hroničnog umora, dugotrajni kovid, posttraumatski stresni poremećaj, reumatoidni artritis i multipla skleroza mogu biti pod uticajem zajedničkih osnovnih mehanizmama, uprkos tome što ova stanja izazivaju različiti uzroci – u rasponu od virusnih infekcija do psihičkih trauma ili autoimunskih reakcija.

Sindrom hroničnog umora se često javlja nakon virusne infekcije. Dugotrajni kovid se razvija posle infekcije virusom SARS-CoV-2. Posttraumatski stresni poremećaj nastupa nakon traumatskih iskustava. Reumatoidni artritis je autoimunska bolest koja napada zglobove, dok multipla skleroza napada nervni sistem.

Međutim, jedna stvar koja ih sve povezuje jeste to što pacijenti često prijavljuju izuzetno slične simptome – preplavljujući umor, moždanu maglu, slabu koncentraciju, poremećen san, disfunkciju autonomnih sistema i drastičnu redukciju svakodnevnog funkcionisanja.

„Želeli smo da otkrijemo zašto je to tako. Otkrili smo nešto što se približava objedinjujućoj biološkoj teoriji umora“, kažu istraživači.

Umesto konvencionalne analize DNK sekvenci, korišćena je inovativna platforma Orion koja ispituje trodimenzionalnu arhitekturu genoma, u suštini istražujući kako se DNK savija i ulazi u interakcije unutar živih ćelija.

Analiza je bila kompjuterska. Objavljeni genomski podaci iz postojećih studija kombinovani su sa 3D genomskim podacima iz ranije studije, bez potrebe za prikupljanjem novih uzoraka od pacijenata.

„DNK je savijena u našim ćelijama, tako da delovi koji su udaljeni u linearnoj sekvenci mogu da se dodiruju, a te tačke kontakta su mesta gde se kontrolišu geni. Platforma predviđa gde se te kontaktne tačke verovatno nalaze“, kažu istraživači.

Primenjen na pet bolesti, Orion je otkrio da se genetske promene, koje naizgled imaju malo toga zajedničkog, povezuju u isti regulatorni sklop.

„Očekivali smo da ćemo pronaći bar neko poklapanje u genima kod ovih stanja. Međutim, otkrili smo suprotno. Na nivou pojedinačnih gena, bilo je iznenađujuće malo direktnog poklapanja. Kad smo, pak, analizirali interakciju tih gena u složenim biološkim mrežama, pojavila se potpuno drugačija slika. Odjednom su bolesti izgledale duboko povezane“, kažu naučnici.

„To nije nešto što možete uočiti samo čitanjem genetske sekvence, zbog čega su ova stanja možda tako dugo izgledala nepovezano. Iako su izazvana potpuno različitim događajima, na kraju mogu narušiti iste osnovne biološke sisteme i proizvesti slično tešku iscrpljenost koju osećaju milioni ljudi širom sveta“.

Studija je otkrila da geni povezani sa svakom od ovih bolesti deluju na iste glavne biološke sisteme – uključujući imunsko i zapaljensko signaliziranje, proizvodnju energije u mitohondrijama, metaboličku regulaciju, mehanizme odgovora na stres i neuroendokrino signaliziranje.

Zašto trauma i virusi mogu da proizvedu iste simptome

Autori navode da bi ova studija mogla pomoći da se objasni zašto ljudi koji su doživeli virusnu infekciju ili psihičku traumu mogu razviti slične simptome. Odgovor je možda u zajedničkim regulatornim mrežama ugrađenim u imunski i metabolički sistem tela.

„Kovid može izazvati dugotrajnu imunsku aktivaciju. Traumatski stres može poremetiti putanje hormona stresa i zapaljenske odgovore. Međutim, izgleda da su oba poremećaja sposobna da se sastanu u zajedničkim biološkim sklopovima koji kontrolišu proizvodnju energije, regulaciju imuniteta i otpornost ćelija“, kažu istraživači.

„Kad ti sistemi postanu dugotrajno poremećeni, rezultat može biti izražen i onesposobljavajući umor koji se vidi kod brojnih bolesti“.

Nova uloga imunosistema

Studija je takođe istakla nekoliko „centralnih gena“ u najaktivnijim oblastima unutar ovih zajedničkih mreža. Među njima su geni uključeni u regulaciju imuniteta, zapaljensko signaliziranje i proizvodnju energije u mitohondrijama. To su kandidati identifikovani analizom i potrebno je još rada da se potvrdi koju ulogu imaju.

Jedan deo analize, koji se bavio specifično sindromom hroničnog umora, označio je LAG3 kao gen koji treba ispitati. Reč je o molekulu povezanom sa „iscrpljenošću T-ćelija“, stanjem kad imunske ćelije postaju istrošene nakon dugotrajne aktivnosti.

Ako se ovo potvrdi u daljim studijama, moglo bi pomoći da se objasni zašto izgleda da mnogi pacijenti ostaju „zaglavljeni“ u stanju hronične bolesti dugo nakon što je prvobitni okidač nestao.

„Ovaj rad se pridružuje sve većem broju dokaza koji sugerišu da postojana imunska disfunkcija može igrati mnogo veću ulogu u bolestima povezanim sa hroničnim umorom nego što se smatra“, kažu autori.

Utiranje puta za analize krvi i terapije

Možda najznačajnija implikacija jeste mogući značaj za dijagnostiku. Sindrom hroničnog umora i dugotrajni kovid se trenutno dijagnostikuju uglavnom na osnovu simptoma, bez univerzalno prihvaćenog laboratorijskog testa. Zbog toga su mnogi pacijenti suočeni sa višegodišnjom neizvesnošću.

Raniji rad na istoj platformi je već proizveo test na bazi krvi za sindrom hroničnog umora. Test obećava visoke nivoe dijagnostičke preciznosti i spreman je za dalji proces potvrde neophodan za kliničku upotrebu.

Novi nalazi otvaraju mogućnost markera za više stanja, ne samo sindrom hroničnog umora. Nadamo se da bi naš rad mogao da otvoriti put za objektivne testove krvi koji mogu da identifikuju biološke potpise u osnovi, umesto oslanjanja samo na simptome koje pacijenti prijavljuju“, kažu autori.

Novootkrivene zajedničke biološke putanje bi mogle dovesti do širih dijagnostičkih alata i čak tretmana koji deluju kod više hroničnih stanja. Umesto da dugotrajni kovid, sindrom hroničnog umora, PTSD, reumatoidni artritis i multiplu sklerozu posmatramo kao potpuno odvojene poremećaje, to bi mogle biti različite manifestacije poremećenih bioloških mreža koje deluju širom organizma.

„U tom scenariju, hronična iscrpljenost nije prosto simptom. Ona je vidljiva posledica dubljeg sistemskog kvara sa uticajem na imunsku funkciju, metabolizam i putanje odgovora na stres. Ova studija daje okvir za razumevanje kako različiti okidači mogu da se spoje i uzrokuju potpuno istu ozbiljnu kliničku iscrpljenost“, kažu autori.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)