КОВИД-19 может напрямую воздействовать на сердце
Недавнее исследование, с использованием стволовых клеток, показало, что SARS-CoV-2, новый коронавирус, может инфицировать сердечные клетки через тот же рецептор, который присутствует в легких. Это может быть причиной сердечных осложнений, связанных с COVID-19.
Первоначально эксперты полагали, что COVID-19 является респираторным заболеванием с такими симптомами, как кашель, одышка и пневмония. Тем не менее, более поздние исследования COVID-19 показали, что заболевание также может вызывать неврологические и сердечные симптомы.
Врачи сообщают об изменениях в системе кровообращения у людей с COVID-19, которые иногда приводят к образованию тромбов, а также к сердечным осложнениям, таким как изменения сердечного ритма, повреждение сердечной ткани и сердечные приступы.
Хотя уже широко распространено мнение, что COVID-19 представляет собой риск для сердца, неясно, вызваны ли эти симптомы непосредственно вирусом или являются следствием других болезненных процессов, таких как воспаление.
В новом исследовании, появившемся в журнале "Cell Reports Medicine", ученые смогли разгадать эту загадку, показав, что SARS-CoV-2 может инфицировать клетки сердца и изменить их функцию. Их результаты, полученные в результате экспериментов на стволовых клетках человека, позволяют предположить, что сердечные симптомы COVID-19 могут быть прямым результатом инфекции сердечной ткани.
Поведение SARS-CoV-2 в клетках сердца
Исследователи использовали тип стволовых клеток, называемых индуцированными плюрипотентными стволовыми клетками (ИПСК), для генерирования клеток сердца. Ученые могут создавать ИПСК из клеток кожи человека, а затем перепрограммировать их, чтобы они стали клетками любого типа в организме. Они предоставляют полезный инструмент для исследования болезней человека и способ тестирования новых методов лечения.
В исследовании команда запрограммировала ИПСК в клетки сердца, а затем инкубировала их с SARS-CoV-2. Используя микроскопы и методы генетического секвенирования, исследователи обнаружили, что SARS-CoV-2 может непосредственно инфицировать клетки сердца.
Они также показали, что вирус может быстро делиться внутри клеток сердца, что вызывает изменения в способности сердца биться после периода менее 3 дней (после инфицирования).
«Мы не только обнаружили, что эти сердечные клетки, полученные из стволовых клеток, чувствительны к инфекции новым коронавирусом, но и то что этот вирус также может быстро делиться в клетках сердечной мышцы», - объясняет автор исследования, доктор Арун Шарма, научный сотрудник Института регенеративной медицины Медицинского центра Cedars-Sinai в Лос-Анджелесе, Калифорния.
Роль рецептора ACE2
Дополнительные эксперименты были сосредоточены на различных генах, экспрессируемых клетками сердца до и после заражения их вирусом. Эти исследования показали активацию врожденного иммунного ответа для борьбы с вирусом.
Однако, как вирус попадает в сердце в первую очередь? Исследователи предполагают, что одним из способов получения доступа может быть использование ангиотензин-превращающего фермента 2 (ACE2). Это тот же рецептор, который вирус использует для заражения клеток в легких.
Важно отметить, что исследования показали, что воздействие антителом на АСЕ2 может помочь остановить репликацию SARS-CoV-2 и сохранить клетки в сердце здоровыми.
- «После блокировки белка ACE2 антителом, вирус не так легко способен связываться с белком ACE2 и поэтому не может легко проникнуть в клетку. Это не только помогает нам понять механизмы функционирования этого вируса, но также предлагает терапевтические подходы, которые могут быть использованы в качестве потенциального лечения инфекции SARS-CoV-2 ». - Доктор Арун Шарма.
Важность исследования
Исследователи предполагают, что ученые могут использовать полученные из стволовых клеток сердечные клетки для скрининга новых лекарств и найти соединения, способные остановить инфекцию сердечных клеток.
«Эта ключевая экспериментальная система может быть полезна для понимания различий в процессах заболеваний, связанных с коронавирусными патогенами SARS и MERS», - добавляет автор исследования доктор Вайтилингараджа Арумугасвами, доцент Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.
Однако у этого подхода есть некоторые ограничения. К ним относится тот факт, что полученные из стволовых клеток сердечные клетки не совсем такие же, как настоящие. Исследователи также изучали клетки "в чашке", в изолированной системе, в которой отсутствуют иммунные взаимодействия, которые могли бы происходить в организме человека.
Тем не менее, эксперименты ясно показали, что сердечные клетки инфицировались SARS-CoV-2, что соответствует некоторым клиническим данным, показывающим вирус в сердцах людей, которые умерли от COVID-19.
