Wpływ szczepionki COVID-19 mRNA na komórki glejowe mózgu in vitro

Na łamach portalu BioRxiv, The Preprint Server for Biology ukazało się doniesienie polskich naukowców z Łodzi (H. Abramczyk, B. Brozek - Pluska, K. Beton) zatytułowane "Decoding COVID-19 mRNA Vaccine Immunometabolism in Central Nervous System: human brain normal glial and glioma cells by Raman imaging" w streszczeniu którego czytamy:

W pracy przedstawiono wpływ szczepionki COVID-19 mRNA (Pfizer/BioNT) na komórki glejowe mózgu in vitro badane za pomocą spektroskopii ramanowskiej i obrazowania. Wyniki uzyskane dla prawidłowych i nowotworowych komórek glejowych ludzkiego mózgu astrocytów, astrocytoma, glioblastoma inkubowanych ze szczepionką Covid-19 mRNA Pfizer/BioNT wykazują zmiany w szlakach redukcyjno-oksydacyjnych związanych z cytochromem c.Stwierdziliśmy, że szczepionka Pfizer/BioNT obniża stężenie cytochromu c w mitochondriach po inkubacji z normalnymi i nowotworowymi komórkami glejowymi. Wykazano, że stężenie utlenionej formy cytochromu c w komórkach mózgu zmniejsza się po inkubacji szczepionki z mRNA. Niższe stężenie utlenionego cytochromu c skutkuje mniejszą efektywnością fosforylacji oksydacyjnej (oddychania), zmniejszoną apoptozą i mniejszą produkcją ATP. Zmiana stężenia amidu I, która może odzwierciedlać zmniejszenie translokatora nukleotydów adeninowych mRNA. Ponadto, szczepionka mRNA prowadzi do zmian w składzie biochemicznym lipidów, co sugeruje rosnącą rolę sygnalizacji. Szczepionka mRNA wywołuje statystycznie istotne zmiany w jądrze komórkowym ze względu na zmiany histonów. Wyniki uzyskane dla mitochondriów, kropli lipidowych i cytoplazmy mogą sugerować, że szczepionka COVID-19 mRNA (Pfizer/BioNT) przeprogramowuje odpowiedzi immunologiczne.

Obserwowane zmiany w profilach biochemicznych po inkubacji z COVID-19 mRNA w specyficznych organellach komórek glejowych są podobne do tych, które obserwujemy w przypadku raka mózgu w zależności od stopnia agresywności - piszą autorzy doniesienia.

Komórki glejowe

żródło:https://pl.wikipedia.org/wiki/Kom%C3%B3rki_glejowe

W celu wniknięcia do komórek gospodarza wirus SARS-COV-2 wykorzystuje białko powierzchniowe S, tzw. białko spike (białko spike S). Szczepionki oparte na technologii mRNA mają na celu wytworzenie przeciwciał przeciwko białku spike. Szczepionki mRNA to szczepionki, w których kwas rybonukleinowy (RNA) jest wykorzystywany jako szablon do produkcji białek wirusowych. Białka te mają za zadanie wywołać produkcję przeciwciał, które następnie są przekazywane do układu odpornościowego gospodarza - piszą autorzy artykułu.

 W artykule przedstawiamy wpływ szczepionek mRNA na komórki glejowe mózgu, które biorą udział w naciekaniu mikrośrodowiska nowotworowego, przy użyciu nowego nieinwazyjnego narzędzia, jakim jest obrazowanie ramanowskie. Wykazujemy, że obrazowanie ramanowskie odkrywa nowe możliwości w zakresie roli podstawowych mechanizmów patologii nowotworów i działania szczepionek mRNA. Dzięki temu podejściu można monitorować interakcje w mikrośrodowisku nowotworu i mechanizmy związane z odpowiedzią immunologiczną.- czytamy w dalszej części doniesienia.

Zapowiedź wprowadzenia skutecznych i bezpiecznych szczepionek do programu COVID-19 została przyjęta z entuzjazmem. Szczepionki stosowane obecnie w globalnej kampanii szczepień (według zebranych danych w 180 krajach podano 3,36 miliarda dawek) [https://www.bloomberg.com/graphics/covid-vaccine-tracker-global-distribution/].

Chociaż szczepionki COVID-19 niosą potencjalną nadzieję na powrót do pewnego rodzaju normalności, wiele z podstawowych mechanizmów, dzięki którym szczepionki mRNA wywołują silne odpowiedzi, jest nadal nie do końca poznanych i należy je kontynuować [2]. Szczepionka mRNA kodująca białko spike (S) COVID-19, zamknięta w nanocząstkach lipidowych, przedostaje się do komórek dendrytycznych (DC) w miejscu wstrzyknięcia lub w węzłach chłonnych, powodując produkcję dużych ilości białka S - piszą naukowcy.

Dalej w artykule czytamy:

Mimo to wciąż wiele pozostaje do wyjaśnienia. Nie jest jasne, która specyficzna aktywacja komórek w największym stopniu przyczynia się do skuteczności szczepionki, a która może hamować wytwarzanie odporności adaptacyjnej lub prowadzić do złej tolerancji szczepionki. Istnieją kontrowersje dotyczące szkodliwego działania białka spike S wytwarzanego przez szczepionkę COVID-19 oraz skutków długoterminowych. Naukowcy ostrzegają, że szczepionka firmy Pfizer-BioNTech przeciwko koronawirusowi choroby COVID-19 wywołuje złożone przeprogramowanie wrodzonych odpowiedzi immunologicznych, które należy wziąć pod uwagę przy opracowywaniu i stosowaniu szczepionek opartych na mRNA. Istnieją również kontrowersje dotyczące biodystrybucji szczepionek opartych na mRNA. Doniesiono , że szczepionki domięśniowe (a taką jest szczepionka firmy Pfizer/BioNT) u makaków (rodzaj małp) pozostają w pobliżu miejsca wstrzyknięcia (mięsień ramienia) i lokalnych węzłów chłonnych, gdzie wytwarzane są białe krwinki i przeciwciała chroniące przed chorobą. 

(...)

Podobne wyniki uzyskano w przypadku szczepionki mRNA przeciwko wirusom grypy H10N8 i H7N9 u myszy. Jednak najnowsze wyniki badań nad interakcjami między układem odpornościowym a białkami wirusowymi, które indukują odporność przeciwko COVID-19, mogą być bardziej złożone, niż wcześniej sądzono. Znaleziono dowody na to, że białko spike S wirusa COVID-19 pozostaje nie tylko w pobliżu miejsca wstrzyknięcia, ale także krąży we krwi. Białka COVID-19 oznaczono w próbkach osocza pobranych od 13 uczestników, którzy otrzymali dwie dawki szczepionki mRNA-1273. U 11 z 13 uczestników wykrywalne poziomy białka COVID-19 stwierdzono już w pierwszym dniu po pierwszym wstrzyknięciu szczepionki. Wyeliminowanie wykrywalnego białka COVID-19 korelowało z produkcją IgG i IgA.

(...)

Nie jest jasne, czy koronawirus zespołu ostrej ciężkiej niewydolności oddechowej, który wywołuje COVID-19, może wnikać do mózgu. Postuluje się, że niektóre z objawów COVID-19 mogą wynikać z bezpośredniego działania wirusa na OUN; na przykład objawy ze strony układu oddechowego mogą być częściowo spowodowane inwazją COVID-19 na ośrodki oddechowe w mózgu. W przypadku COVID-19 opisywano również zapalenie mózgu, które może być wynikiem przedostania się wirusa lub białek wirusowych do mózgu.

MRNA wirusa COVID-19 zostało odzyskane z płynu mózgowo-rdzeniowego, co sugeruje, że może on przekraczać barierę krew-mózg (BBB). Inne koronawirusy, w tym blisko spokrewniony wirus SARS, który wywołał epidemię w latach 2003-2004, są w stanie przekroczyć BBB, a COVID-19 może zakażać neurony w modelu Brain Sphere. Jednak COVID-19 może wywoływać zmiany w OUN bez bezpośredniego przekraczania BBB, ponieważ COVID-19 jest związany z burzą cytokinową, a wiele cytokin przekracza BBB, aby wpływać na funkcje OUN. Stwierdzono, że COVID-19 dociera do mózgu, infekuje astrocyty i wywołuje zmiany neuropatologiczne, które przyczyniają się do zmian strukturalnych i funkcjonalnych w mózgu pacjentów z COVID-19. Badacze wyrazili obawę, że nanocząstki lipidowe (LNP), które mogą szybko rozprzestrzeniać się, mogą potencjalnie uzyskać dostęp do ośrodkowego układu nerwowego (OUN) przez opuszkę węchową lub krew. Należy to jednak ustalić w toku dalszych badań. Należy również zbadać rolę wrodzonych reakcji pamięciowych na LNP.

(...)

Wizualizacja zmian zachodzących w pojedynczych komórkach po podaniu szczepionki mRNA pomogłaby ocenić skuteczność preparatów i ułatwiłaby ich racjonalne zaprojektowanie do badań przedklinicznych i translacyjnych. W niniejszej pracy pokazujemy, że obrazowanie ramanowskie pozwala na ilościowe i nieinwazyjne monitorowanie odpowiedzi na szczepionkę mRNA w specyficznych organellach bez konieczności znakowania.

Źródło: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.03.02.482639v1

Krystyna Knypl

GdL 3/2022

Spektroskopia Ramana - więcej pod linkiem

https://pl.wikipedia.org/wiki/Spektroskopia_Ramana