Biomed CuE » Covid-19 » Orologio smart contro il Covid: rileva tempesta di citochine dal sudore

Orologio smart contro il Covid: rileva tempesta di citochine dal sudore

Il braccialetto smart potrebbe avere delle potenzialità anche in altre malattie come l'influenza

Categorie Covid-19

Ormai, lo smartwatch è un must have. Tutti lo hanno: chi per mantenersi in forma, chi per rendersi indipendente dal telefono e poter leggere e rispondere a messaggi e telefonate con comodità; non è una novità il fatto che questi orologi intelligenti sono diventati anche dei veri e propri strumenti medici di supporto per il monitoraggio di indicatori vitali come la frequenza cardiaca o, addirittura, tracciati ECG che si sono rivelati salva vita. Ma le funzionalità di questi smartwatch non finiscono qui: dall’Università del Texas, i ricercatori hanno ideato un orologio utile contro il Covid perché in grado di rilevare precocemente la tempesta di citochine.

Tempesta di citochine: quando il corpo danneggia se stesso

Risposta normale vs tempesta di citochine. Credits: News-medical

La tempesta di citochine, di cui si sente parlare da quasi 1 anno nella lotta al Covid 19, è una risposta “anomala ed esagerata” dell’organismo all’infezione; infatti, in un primo momento, l’aumento di particolari proteine nel sangue, le citochine, è normale perché rappresentano il campanello d’allarme che qualcosa non va ma, se questa risposta perdura nel tempo, si innesca il meccanismo opposto che danneggia maggiormente l’organo.

Nello specifico, nel momento in cui le cellule delle vie respiratorie sono colpite da un’infezione virale, reagiscono rilasciando nell’organo stesso e nel sangue delle proteine chiamate citochine infiammatorie, tra cui l’interleuchina-6, che a loro volta creano dei piccoli varchi tra le cellule endoteliali, costituenti la parete dei vasi sanguigni. Attraverso queste aperture, diverse cellule del sistema immunitario come neutrofili, macrofagi e linfociti, anch’esse attivate dalle citochine infiammatorie, possono passare dal sangue all’organo infettato e scatenare una risposta immunitaria contro il virus. Tuttavia, nei casi gravi di infezione da Sars-CoV-2, si è riscontrata una produzione esagerata di citochine responsabili sia dell’accumulo di liquido nei polmoni ma, anche, dell’uccisione delle cellule epiteliali dei polmoni; la conseguenza? Il paziente non riesce a respirare bene autonomamente e si è costretti a passare alla ventilazione meccanica assistita.

Perché non tutti i pazienti hanno questa forte tempesta di citochine?

In realtà, non c’è una spiegazione precisa ma gli esperti hanno portato al vaglio tre opzioni ugualmente valide: la prima è legata a eventuali patologie pregresse che innalzano la quantità di citochine già presenti nell’organismo, la seconda è rappresentata dall’invecchiamento che sbilancerebbe il nostro organismo verso uno stato pro-infiammatorio lievemente sopra la norma e, infine, un fattore genetico non è da escludere. Dunque, non esistendo una spiegazione univoca per questo fenomeno tanto imprevedibile quanto rischioso perché può condurre alla morte se non rilevato tempestivamente, l’idea di avere un orologio intelligente contro il Covid che monitora i livelli di citochine potrebbe essere salva vita.

L’orologio smart contro il Covid: come funziona

Funzionamento del sensore installato sull’orologio per monitare la concentrazione di citochine nel sudore. Credits: ACS

L’idea è quella di rilevare dal sudore la concentrazione di citochine escrete e, nel caso, mandare un segnale a uno smartphone collegato così da permettere ai medici di intervenire tempestivamente con farmaci steroidei per ridurre l’infiammazione e la tempesta. Il sensore è costituito da strisce di due elettrodi e strisce di anticorpi contro citochine e altre molecole (IL-6, IL-8, IL-10, TNFα, IFN-γ, proteina C reattiva): in caso di presenza nel sudore di queste sostanze, si legheranno agli anticorpi e ciò cambierà la corrente elettrica, nonchè il segnale elettrico, rilevato dagli elettrodi. Successivamente, i dati vengono inviati in modalità wireless a un’app che converte le misurazioni elettriche in concentrazioni di proteine. L’emivita del dispositivo è stata di circa 168 ore prima del necessario ricambio delle strisce con anticorpi.

Tuttavia, per una corretta misurazione il sudore deve essere passivo, ovvero non generato in seguito ad attività fisica, e ciò è abbastanza complesso tenendo conto che la maggior parte delle persone produce solo circa 5 microlitri, o un decimo di goccia, di sudore passivo in un quadrato di pelle in 10 minuti; questo si traduce nel realizzare un sensore estremamente sensibile anche con quantità minime di campione (5 microlitri in 3,2 cm2). Attualmente il numero di soggetti testati è esiguo tanto da non poter trarre conclusioni definitive ma, se dovesse rivelarsi sensibile e affidabile, potrebbe avere del potenziale anche in altre malattie come l’influenza.