Jaki jest związek tegorocznej Nagrody Nobla w medycynie z polskim odkryciem mechanizmu COVID-19?

Wracamy do tematu odkrycia mechanizmu COVID-19, zarazem sposobu hamowania objawów tej choroby. W lipcu opublikowaliśmy artykuł, którego punktem wyjścia było doniesienie medyczne na ten temat. Wówczas Magdalena Filcek mówiła w wywiadzie, że jest w trakcie pisania pracy naukowej.

Odkrycie mechanizmu COVID-19 - jest praca naukowa

Dziś jest już krok dalej – 1 października opublikowała wraz z lekarzami: dr Mayank Vats, pulmonologiem i dr Anną Skrzyniarz-Plutecką, anestezjologiem, gotową pracę w Medical and Research Publications w Journal of MAR Pulmonology, pod tytułem: „Odkrycie mechanizmu COVID-19, SIRS i SEPSIS, obrona i pomoc w leczeniu. Komórki tuczne i burza histaminowa jako przeoczone aspekty w COVID-19 i u wentylowanych pacjentów - potencjalna rola leków przeciwhistaminowych."

Odkrycie naukowca Magdaleny Filcek i opisane przez nią w publikacji (link: https://www.medicalandresearch.com/assets/articles/documents/DOCUMENT_20210929103608.pdf) zebrane informacje naukowe mogą pomóc w lepszym zrozumieniu mechanizmu patofizjologii COVID-19, jak również dlaczego różni ludzie mogą reagować na koronawirusa w odmienny sposób. Dane są ogólnodostępne jako open access i mogą stanowić podstawę do opracowania przez WHO lub Ministerstwa Zdrowia ulepszenia istniejących lub potencjalnych nowych metod obrony i leczenia, w celu ochrony osób w początkowym stadium oraz wsparcia w wyhamowaniu ciężkiego przebiegu tej choroby. Praca poszerza zakres odkrycia, ponieważ obejmuje ono zarówno opis odkrytego mechanizmu COVID-19, SARS jak i sepsy.

Jak już szczegółowo opisaliśmy w poprzednim artykule do odkrycia mechanizmu rozwoju symptomów COVID-19 i sepsy naprowadziła Magdalenę Filcek jako naukowca, neuro-architekta, mechanika i pilota balonów na ogrzane powietrze, projektanta rozwiązań poprawiających kondycję psychofizyczną astronautów w kosmosie i ludzi na Ziemi, interdyscyplinarna wiedza z medycyny, aerostatyki i fizyki gazów w tym termodynamiki oraz wpływu wzrostu temperatury gazu na jego objętość i ciśnienie. Jej odkrycie zbiega się z ustaleniami tegorocznych noblistów w dziedzinie medycyny.

Odkrycie mechanizmu COVID-19 a Nobel w medycynie 2021

- Zauważyliśmy, że temperatura powietrza podawana przez respirator do płuc pacjenta może być nawet o 17 st C ! niższa niż powinna być w płucach czyli 37 st C, tym samym mieszanka powietrza będzie mieć niższą niż wymagana wilgotność, dodatkowo gdy to zimne i suche powietrze zostanie naturalnie podgrzane w płucach, zgodnie z prawem Charls’a, zwiększy swoją objętość lub/i ciśnienie powodując ucisk na okoliczne tkanki przy jednoczesnym ich wychłodzeniu i wysuszeniu.

Był to dla mnie przełomowy moment odkrycia i jednocześnie tak bardzo oczywisty fakt, że zbyt duże zimno i ucisk zostaną w jakiś sposób odnotowane przez receptory w komórkach tucznych płuc, co z kolei wywoła ich aktywację i konkretne dalsze reakcje - potwierdzeniem tego procesu receptywności komórek są opublikowane badania i prace medyczne tegorocznych laureatów Nagrody Nobla. David Julius i Ardem Patapoutian zidentyfikowali kanały jonowe TRPV1, TRPM8, które są aktywowane przez szereg różnych temperatur, oraz kanały jonowe Piezo1 i Piezo2, które są aktywowane przez wywieranie nacisku na błony komórkowe, to pozwoliło zrozumieć, w jaki sposób ciepło, zimno i siła mechaniczna, dotyk, pozycja ciała czy ruch mogą inicjować złożone interakcje pomiędzy naszymi zmysłami, komórkami a środowiskiem i dostosowywać ciało do otaczającego świata - mówi Magdalena Filcek.

- Układ nerwowy dokładnie zbadano już w XIX w. pod kątem anatomii i fizjologii jego działania. Możemy „gołym okiem” zobaczyć mózg, czy przecięty nerw. A gdy przecięty zostanie nerw stwierdzamy dość łatwo, że nie możemy poruszać palcami, ręką, nogą itp., ale też, że nie czujemy dotyku, ucisku, ciepła, zimna czy nawet bólu w obszarze, który zaopatrywał uszkodzony nerw. Poznaliśmy z czasem w XX już wieku dokładniej, jak bodźce fali świetlnej (elektromagnetycznej) są odbierane i „tłumaczone” na impuls prądu w nerwie wzrokowym, czy też bodziec chemiczny w końcówkach nerwu węchowego w nosie, albo jak drgania fali dźwiękowej powietrza zamieniane są przez kosteczki ucha środkowego także na „prąd” wzdłuż błony komórek nerwu słuchowego. Od dziesiątków lat były także znane, choć bardzo ogólnie, mechanizmy i receptory skóry, rozpoznające dotyk, czy ucisk mechaniczny (w tym silne uderzenie). Dopiero jednak prace David’a Julius’a oraz Ardem’a Patapoutian’a szczegółowo, na poziomie błony komórkowej (neuronu), wyjaśniły mechanizm jak to się dzieje, że czujemy np. różne nasilenie temperatury czy mechanicznego ucisku, od muśnięcia lekkiej bryzy, poprzez uwieranie gumy w skarpetce, aż po uderzenie obuchem w głowę - przedstawia dr Mirosław Mastej.

- Nobliści odkryli dodatkowo, że kanały TRP i Piezo przyczyniają się również do wielu dodatkowych funkcji w różnych procesach fizjologicznych, które zależą od wykrywania temperatury lub bodźców mechanicznych, w tym ciśnienia krwi, oddychania, kontroli pęcherza moczowego, itp. A zgodnie z obecnie dostępną wiedzą, komórki tuczne (mastocyty) i ich degranulacja są elementem prawidłowej odpowiedzi organizmu na czynnik biologiczny (alergen, bakterie, wirusy), chemiczny, (toksyny, trucizny), fizyczny (temperatura czy ucisk mechaniczny, ciało obce w organizmie, wibracje czy promieniowanie UV), dodatkowo są rozlokowane wszędzie w naszym ciele, głównie w skórze, nabłonku jelit i dróg oddechowych oraz w szpiku kostnym - mówi Magdalena Filcek.

Dr Mastej zajmujący się od kilkunastu lat histaminą naukowo i medycznie uważa, że z odkrycia Magdaleny Filcek i rozszerzenia wiedzy z odkryć tegorocznych Noblistów jest bardzo krótka ścieżka do wyjaśnienia dlaczego wielu pacjentów reaguje pokrzywką i innymi objawami alergii po ekspozycji na zimno, albo nadmierne ogrzanie (czy poparzenie), dlaczego takie reakcje odczuwają niektórzy sportowcy albo pracownicy fizyczni po ciężkim wysiłku.

- Łatwiej także wyjaśnić często opisywane przez zwykłych pacjentów nie-alergików objawy alergiczne „po wyjściu na wiatr”, „skoku do zimnej wody”, czy po ucisku paska od spodni/spódnicy. Często szukamy alergenu, uczulających chemikaliów, jakiegoś lateksu w gumce a tymczasem to oddziaływanie temperatury lub ucisku na tkankę skóry, a w niej na mastocyty powoduje ich degranulacje i wyrzut histaminy, a w konsekwencji kaskadę-łańcuch reakcji prowadzących do takich objawów jak świąd, pokrzywka, obrzęk miejscowy lub rozległy, pieczenie, czy też wodnistego kataru, łzawienia, czy wodnistej biegunki, itp. W praktyce dość często alergolodzy szukają alergenu lub alergenów u chorego objawowego, gdy tymczasem pacjent nie ma prawdziwej alergii, lecz jedynie i aż tzw. zespół nadmiernej aktywacji mastocytów (MCAS - Mastocyte Cells Activation Syndrome), które wyrzucają nadmiernie i niepotrzebnie histaminę nawet przy słabym bodźcu uciskowym czy temperaturowym – mówi lekarz.

Potwierdzenie rozpoznania mastocytozy, anafilaksji czy aktywacji komórek tucznych można uzyskać poprzez zbadanie poziomu tryptazy, którą mastocyty również uwalniają w czasie degranulacji. Dr Mastej dodaje, że zgodnie z obecnie dostępną wiedzą komórki tuczne (mastocyty) reagują na temperaturę i ucisk (ciśnienie) mechaniczny na ich błonę komórkową, dodatkowo są rozlokowane wszędzie w naszym ciele, nie tylko w skórze.

- Jesteśmy wręcz naszpikowani mastocytami w ścianach błon śluzowych, między innymi w górnych i dolnych drogach oddechowych, zatem reagują one na zimno i ciepło powietrza jakie wdychamy.

Ponieważ żyjemy w czasie morowego powietrza pandemicznego Covid-19 to muszę przy okazji tegorocznej Nagrody Nobla z medycyny i mastocytowego syndromu zwrócić uwagę na być może niezauważoną jeszcze, ale przełomową koncepcję, właśnie opublikowaną przez Magdalenę Filcek, iż to m.in. nadmierna aktywacja mastocytów w błonie śluzowej drzewa oskrzelowego i miąższu płuc może odpowiadać za gwałtowne nasilenie i zaostrzenie zapalenia płuc w przebiegu infekcji SARS-CoV-2, zwłaszcza podczas użycia wentylacji mechanicznej, gdzie poza samymi cząsteczkami szkodliwego wirusa występuje jatrogenny bodziec w postaci niedogrzanego powietrza wtłaczanego pod zbyt dużym ciśnieniem kilkanaście razy na minutę do płuc ciężko chorych pacjentów, z pominięciem nosa i gardła, które w samodzielnym fizjologicznym oddychaniu ocieplają lub ochładzają oraz nawilżają powietrze do parametrów 36-37 st. C. i 100 proc. wilgotności. Na początku pandemii w 2020 r. śmiertelność osób wprowadzonych w śpiączkę farmakologiczną i podłączonych do respiratora wynosiła około 60-70% (6-7 na 10 osób) w większości krajów – dodaje dr Mastej.

W temacie powiązania tegorocznego Nobla w medycynie z odkryciem Magdaleny Filcek wypowiedziała się też wspomniana dr Anna Skrzyniarz- Plutecka:

- Jestem bardzo dumna z tego, że jestem współautorką doniesienia naukowego dotyczącego odkrycia mechanizmu COVID-19, SIRS i sepsy – profilaktyki i leczenia, które ukazało się 1 lipca 2021 a pełna praca opisująca mechanizm pojawiła się 1 października 2021.

To wprost niesamowite, że nasza publikacja wyprzedziła zaledwie o 3 dni ogłoszenie laureatów tegorocznej nagrody Nobla w dziedzinie medycyny. Mówię o tym nie bez przyczyny, bo to ogromne wyróżnienie przypadło w udziale dwóm naukowcom Davidowi Juliusowi z USA i urodzonemu w Libanie Ardemowi Patapoutanowi. Ich przełomowe odkrycie receptorów temperatury i dotyku w organizmie pomaga w opracowaniu terapii wielu chorób i łączy się bezpośrednio z opisywanym w naszej pracy mechanizmem. Jednym ze szlaków, które są przedstawione w hipotezie pani Magdaleny Filcek jest mechanizm uwalniania się histaminy z komórek tucznych w płucach pod wpływem wentylacji mechanicznej. To właśnie tutaj występuje połączenie z odkryciem dwóch Noblistów w kontekście receptorów temperatury i ucisku. W mojej opinii to przełomowe odkrycie w dziedzinie fizjologii i medycyny wyraźnie potwierdza w sposób namacalny to co opisujemy w naszej pracy - mówi dr Skrzyniarz-Plutecka.

Dr Anna Skrzyniarz-Plutecka: Odkrycie Noblistów i nasza praca mogą realnie przyczynić się do przełomu w leczeniu pacjentów poddawanych między innymi respiratoroterapii

Ordynator zauważa, że w większości przypadków sztuczna wentylacja na ten moment opiera się na podaży mieszaniny gazów o temperaturze pokojowej (około 20°C) i obniżonej wilgotności do płuc pacjenta pod zadanym ciśnieniem lub w zadanej objętości (fizjologicznie w naszych płucach panuje temperatura 37°C i wilgotność 100%).

- Z mojej długoletniej praktyki anestezjologa i intensywisty wiem, że respiratory i aparaty do znieczulenia nie są standardowo wyposażone w czynne wymienniki ciepła i wilgoci (HH), nagrzewnice czy nawilżacze powietrza. Zimne powietrze może aktywować komórki tuczne w płucach pacjentów i uwalnianie się z nich histaminy i w konsekwencji prowadzić do burzy histaminowo- cytokinowej czego rezultatem może być obkurczenie oskrzeli i spadek saturacji czy nawet uszkodzenie miąższu płucnego i barotrauma. Odkrycie Noblistów i nasza praca mogą realnie przyczynić się do przełomu w leczeniu pacjentów poddawanych między innymi respiratoroterapii. Życzę nam wszystkim, aby to była inspiracja dla środowiska medycznego do kontynuacji badań oraz zmiany standardów postępowania z pacjentami w Oddziałach Intensywnej Terapii – mówi dr Anna Skrzyniarz- Plutecka.