TS Daniel Jacobson ở Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge (Mỹ) – Ảnh: ORNL

Trước đây, các nhà khoa học cho rằng COVID-19 trở nên nghiêm trọng vì hội chứng giải phóng cytokine (hay còn gọi là “bão cytokine”).

Hội chứng này xảy ra khi hệ miễn dịch phản ứng thái quá với các tác nhân xâm nhập như virus gây bệnh dẫn đến phản ứng viêm toàn hệ thống.

Sản sinh quá nhiều bradykinin

Gần đây, giới khoa học bắt đầu phát hiện vai trò của “bão bradykinin”.

Bradykinin là chất kinin tự nhiên được tạo ra do hoạt động của một loại enzyme tiết ra trong mồ hôi.

Bradykinin có đặc tính giãn mạch để dễ thẩm thấu hơn nên thường được dùng để điều chỉnh huyết áp.

Tuy nhiên, đối với một số bệnh nhân COVID-19, virus SARS-CoV-2 dường như thúc đẩy bradykinin sản sinh quá nhiều (“bão bradykinin”) làm mất cân bằng trong mạch máu.

Nhóm nghiên cứu gồm 10 nhà khoa học do TS Daniel Jacobson thuộc Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge ở bang Tennessee (Mỹ) đứng đầu đã phân tích các mẫu dịch rửa phế quản – phế nang lấy từ 9 người mắc COVID-19 ở Vũ Hán hồi đầu đại dịch.

Họ so sánh các mẫu với nhóm đối chứng không mắc bệnh, từ đó phát hiện các gen chịu trách nhiệm sản sinh bradykinin có biểu hiện quá mức. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí khoa học eLife (Mỹ) hồi tháng 7-2020.

Đồ họa cấu trúc phân tử bradykinin – Ảnh: sciencephoto.com

Các mạch máu giãn nở quá mức

Nhóm nghiên cứu Mỹ giải thích một khi lượng bradykinin quá nhiều, chất lỏng rò rỉ vào các khu vực có mạch máu đặc biệt dày đặc như phổi. Ngoài ra, bradykinin còn có thể gây đau do các mô xung quanh bị sưng và viêm.

Tương tự, bradykinin sản sinh quá mức có thể vượt qua hàng rào huyết – não (ngăn cách hệ thần kinh trung ương với tuần hoàn máu).

Điều này giải thích các triệu chứng thần kinh lạ xuất hiện tại một số bệnh nhân COVID-19 như thiếu máu, đột quỵ, rối loạn ý thức.

Theo TS Josef Penninger – giám đốc Viện Khoa học sự sống tại Đại học British Columbia (Canada), giả thuyết về “cơn bão bradykinin” hoàn toàn phù hợp với kiểu hoạt động của virus SARS-CoV-2.

Quả thật virus xâm nhập vào tế bào thông qua các thụ thể ACE2 (angiotensin II), các thụ thể góp phần kiểm soát mức bradykinin. Khi các thụ thể ít hơn, mức bradykinin sản sinh có thể ngoài vòng kiểm soát.

Bộ nhiễm sắc thể nữ giới có 22 cặp nhiễm sắc thể thường và 1 cặp nhiễm sắc thể giới tính XX (trái). Bộ nhiễm sắc thể nam giới chỉ có cặp nhiễm sắc thể giới tính XY – Ảnh: assistancescolaire.com

Đồng bọn axit hyaluronic đến phối hợp

Ngoài ra, nhóm nghiên cứu của TS Daniel Jacobson còn nhận diện hai hiện tượng.

Một là các gen mã hóa axit hyaluronic (đại phân tử có trong hầu hết các mô liên kết, biểu mô và mô thần kinh) biểu hiện quá mức. Hai là các gen sản sinh enzyme kiểm soát mức axit hyaluronic lại thiếu biểu hiện.

Axit hyaluronic góp phần đặc biệt vào vấn đề tế bào tăng sinh và di chuyển.

Khi axit hyaluronic trộn với một chất lỏng như chất lỏng các mạch máu đổ vào phổi, axit trở nên sệt lại (vì vậy axit hyaluronic thường được dùng trong y học thẩm mỹ hoặc điều trị thoái hóa khớp gối).

Đặc tính này có thể giải thích triệu chứng khó thở nơi bệnh nhân COVID-19.

Chất lỏng rò rỉ từ “cơn bão bradykinin” kết hợp với dư thừa axit hyaluronic khiến chất nhầy nhớt xuất hiện, do đó quá trình hấp thụ oxy trong phổi gặp trục trặc dẫn đến khó thở.

Một số triệu chứng khác cũng có thể được giải thích theo cách như thế như tim bị rối loạn của các bệnh nhân COVID-19 chưa từng mắc bệnh tim.

Thuốc tiêm Firazyr chứa chất Icatibant có khả năng ức chế bradykinin – Ảnh: TWITTER

Thuốc ức chế “con bão bradykinin”

Vài năm nay trên thị trường đã có bán một số thuốc điều chỉnh mức độ axit hyaluronic và bradykinin.

Năm 2011, Cục Quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ đã phê duyệt thuốc Icatibant ức chế bradykinin. Thuốc có công dụng làm giảm các cơn cấp tính của bệnh phù mạch.

Tháng 7-2020, nhóm nghiên cứu của TS Roger Brüggemann ở Bệnh viện Đại học Radboud (Hà Lan) đã thử nghiệm sơ bộ về thuốc Icatibant trên 9 bệnh nhân Hà Lan nhiễm COVID-19 đang thở máy. Kết quả có 8 bệnh nhân giảm nhu cầu thở máy.

Nhiều nghiên cứu khác cũng đang thử nghiệm với loại thuốc tương tự Lanadelumab ở Mỹ và châu Âu.

TS Roger Brüggemann đánh giá nếu thử nghiệm đạt hiệu quả, bước tiếp theo là thử nghiệm trên quy mô lớn hơn ở nhiều nước.