Hyaluronan vid Covid-19 – betydelse för sjukdomens svårighetsgrad, prognos och framtida behandlingsformer

Bakgrund: Det saknas ännu mycket kunskap om Covid-19 och dess behandling. Svårighetsgraden varierar avsevärt från lindrig ”förkylning” till ett stormande förlopp med viruspneumonit och andningssvikt. Obduktionsfynd från patienter med Covid-19 har visat att lungorna var fyllda med en klar flytande gelé´. Vi har visat att denna geléartade substans utgörs hyaluronan (HA) samt att lungans perifera anatomi är drastiskt skadad vid Covid-19.

Målsättning: Bekräfta fynden av HA i lungorna, ytterligare kartlägga inflammation och fibrosbild i lungorna samt att studera fibrosutveckling i hjärtat hos individer som avlidit av Covid-19. Dessutom kartläggs koncentration av HA i blod och luftvägssekret liksom molekylstorlek i relation till klinisk bild och behandling. Detta inom ramen för en longitudinell studie av patienter med bekräftad Covid-19 av olika svårighetsgrad.

För att experimentellt studera hur virusreplikering påverkar cellproduktion av HA (koncentration och storlek) samt undersöka effekten av steroidbehandling på HA, används primära bronkepitelceller infekterade med SARS-CoV-2 i cellodling med airway liquid interface (ALI).

Arbetsplan: Lungvävnad bedöms morfologiskt för HA, inflammatoriska celler och mediatorer, transkriptionsfaktorer samt för fibrosutveckling. Vidare färgas hjärtvävnad för HA och fibrosmarkörer. Med ELISA bestäms HA-koncentration i luftvägsaspirat och blod över tid samt associationen dem emellan.

Grad av fragmentering av HA i luftvägarna i relation till klinisk bild bestäms med gas-fas elektrofores. HA-data relateras till kliniska variabler och Covid-19-infektionens svårighetsgrad, och överlevande patienter följs upp till ett år efter insjuknande. I experimentella cellstudier studeras hur virusreplikeringen påverkar metabolismen av HA samt genexpression och proteinuttryck med singel-cell RNA-sekvensering samt proteomik.

Betydelse:SARS-CoV-2 infektion med andningssvikt är mycket allvarlig, och specifik behandling saknas. HA ansamlas i lungorna vid svår Covid-19, och finns sannolikt även i ökad mängd i luftvägarna vid lindrigare infektion. Vidare kliniska studier av HA, betydelsen av fragmentering av molekylen samt kunskap om eventuell koppling mellan HA i luftvägar och blod kan ge information om sjukdomsutveckling och prognos.

In vitro-studier kan förklara kopplingen mellan SARS-CoV-2-infektion och överproduktion av HA. Fynden av HA i lungorna hos svårt sjuka Covid-19 patienter öppnar även för mer specifika terapeutiska möjligheter.