Utilizzando la citometria a deformabilità in tempo reale, i ricercatori del Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin di Erlangen sono stati in grado di dimostrare per la prima volta:COVID-19 modifica significativamente le dimensioni e la rigidità dei globuli rossi e bianchi, a volte nel corso di mesi. Questi risultati possono aiutare a spiegare perché alcune persone colpite continuano a lamentare sintomi molto tempo dopo un'infezione (covid lungo).

Fiato corto, affaticamento e mal di testa:alcuni pazienti lottano ancora con gli effetti a lungo termine di una grave infezione da coronavirus SARS-CoV-2 dopo sei mesi o più. Questa sindrome post-COVID-19, chiamato anche lungo COVID, non è ancora ben compreso. Ciò che è chiaro è che, nel corso della malattia, spesso la circolazione sanguigna è compromessa, possono verificarsi pericolose occlusioni vascolari e il trasporto di ossigeno è limitato. Sono tutti fenomeni in cui le cellule del sangue e le loro proprietà fisiche giocano un ruolo fondamentale.

Per approfondire questo aspetto, un team di scienziati guidati da Markéta Kubánková, Jochen Guck, e Martin Kräter del Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin, l'Istituto Max Planck per la scienza della luce (MPL), la Friedrich Alexander University Erlangen-Norimberga e il Centro tedesco per l'immunoterapia hanno misurato gli stati meccanici dei globuli rossi e bianchi. "Siamo stati in grado di rilevare cambiamenti chiari e duraturi nelle cellule, sia durante un'infezione acuta che anche dopo, " riferisce il professor Guck, attualmente amministratore delegato di MPL. Il gruppo di ricerca ha ora pubblicato i risultati sulla rinomata rivista Giornale Biofisico .

Per analizzare le cellule del sangue, hanno usato un metodo auto-sviluppato chiamato citometria a deformabilità in tempo reale (RT-DC), che è stato recentemente riconosciuto con il prestigioso Medical Valley Award. In questo metodo, i ricercatori inviano le cellule del sangue attraverso un canale stretto ad alta velocità. Nel processo, i leucociti e gli eritrociti sono allungati. Una telecamera ad alta velocità registra ciascuno di essi attraverso un microscopio, e il software personalizzato determina quali tipi di cellule sono presenti, e quanto sono grandi e deformati. È possibile analizzare fino a 1000 cellule del sangue al secondo. Il vantaggio del metodo:è veloce e le cellule non devono essere etichettate in una procedura laboriosa.

Il metodo potrebbe essere utile come sistema di allerta precoce per rilevare future pandemie causate da virus sconosciuti

I biofisici di Erlangen hanno esaminato più di quattro milioni di cellule del sangue di 17 pazienti gravemente malati di COVID-19, da 14 persone guarite e 24 persone sane come gruppo di confronto. Hanno scoperto che, Per esempio, le dimensioni e la deformabilità dei globuli rossi dei pazienti con la malattia deviavano fortemente da quelle delle persone sane. Ciò indica un danno a queste cellule e potrebbe spiegare l'aumento del rischio di occlusione vascolare ed embolie nei polmoni. Inoltre, l'apporto di ossigeno, che è uno dei compiti principali degli eritrociti, può essere compromessa nelle persone infette. I linfociti (un tipo di globuli bianchi responsabili della difesa immunitaria acquisita) erano a loro volta significativamente più morbidi nei pazienti COVID-19, che tipicamente indica una forte reazione immunitaria. I ricercatori hanno fatto osservazioni simili per i granulociti neutrofili, un altro gruppo di globuli bianchi coinvolti nella risposta immunitaria innata. Queste cellule sono rimaste drasticamente alterate anche sette mesi dopo l'infezione acuta.

"Sospettiamo che il citoscheletro delle cellule immunitarie, che è in gran parte responsabile della funzione cellulare, è cambiato, " spiega Markéta Kubánková, primo autore dell'articolo di ricerca. A suo avviso, La citometria a deformabilità in tempo reale ha il potenziale per essere utilizzata di routine nella diagnosi di COVID-19 e persino per fungere da sistema di allerta precoce contro future pandemie causate da virus ancora sconosciuti.