Инфекция SARS-CoV-2 оставляет некоторых людей практически незатронутыми, в то время как у других развиваются опасные для жизни симптомы COVID-19. Пока мы точно не понимаем, почему симптомы и тяжесть заболевания, особенно при инфекциях с исходным вариантом, так сильно различаются. Группа ученых обнаружила, что тяжелое течение болезни характеризуется не только сильной иммунной активацией и воспалительными реакциями, но и дисфункцией эндотелия, другими словами, сосудистой системы. Если этот барьер между кровотоком и тканью поврежден, состояние больного ухудшается.
«В нашем исследовании мы изучили, какие иммунные клетки активируются в тяжелых случаях и каким образом эндотелий, другими словами, кровеносные сосуды и их активация играют роль в прогрессировании заболевания», — объясняет профессор Кристин Фальк, ученый из Ганноверская медицинская школа (MHH) и Немецкий центр исследований инфекций (DZIF). Многие клинические симптомы, такие как разрушение сосудов легких и острый респираторный дистресс-синдром, указывали на поражение эндотелия, пишет medicalxpress.com.
Эндотелий представляет собой тонкий слой клеток, которые выстилают кровеносные сосуды, образуя барьер между током крови и окружающими тканями. Инфекция SARS-CoV-2, по-видимому, вызывает сильную активацию иммунных и эндотелиальных клеток в легких, что приводит к высвобождению различных растворимых белков плазмы. Тяжелые случаи COVID-19 связаны с дисфункцией эндотелия, при которой барьер между альвеолами и окружающими сосудами больше не сохраняется.
Ученые обследовали 25 пациентов с тяжелой формой COVID-19 и 17 выздоровевших пациентов в отделении интенсивной терапии (ОИТ). Им удалось доказать, что тяжесть заболевания связана с нарушением эндотелиального барьера и может быть измерена путем изучения воспалительных и эндотелиальных белков плазмы. Паттерн из семи белков плазмы, по-видимому, связан с тяжелой формой заболевания, которая характеризуется сильными воспалительными процессами и необратимым повреждением эндотелия. Кроме того, восстановление после тяжелых случаев COVID-19, по-видимому, связано с регенерацией этого эндотелиального барьера.
Какие иммунные клетки были обнаружены у пациентов с COVID-19 в отделении интенсивной терапии? Исследование показало чрезмерную активацию Т-лимфоцитов и естественных клеток-киллеров, а также развитие Т-клеток памяти и сильную пролиферацию плазмобластов, клеток, которые могут продуцировать большое количество антител. Кроме того, пациенты ОИТ, инфицированные SARS-CoV-2, имели высокие титры антител, специфичных к шипам и нуклеокапсидам. Исследователи нашли особенно интересным тот факт, что фенотип иммунных клеток у этих пациентов в основном менялся с течением времени и в меньшей степени был связан с прогрессирующей тяжестью заболевания. С другой стороны, прогрессирование COVID-19 было тесно связано с повышением уровня различных растворимых белков плазмы, а именно некоторых медиаторов воспаления и особенно эндотелиальных факторов.
«Мы смогли продемонстрировать, что пациентов отделения интенсивной терапии с COVID-19 можно разделить на разные группы в зависимости от их профиля белков плазмы, которые связаны с тяжестью заболевания», — объясняет ведущий автор Луиза Рул, доктор философии. докторант в MHH. Это открытие имеет большое значение для выявления потенциальных биомаркеров тяжелого течения COVID-19, а также для разработки и использования новых терапевтических концепций.
Команда Кристин Фальк теперь хочет выяснить, какие элементы иммунной системы приводят к активации и повреждению эндотелия и приводит ли сильная активация иммунной системы также к развитию вирус-специфических Т-лимфоцитов, которые могут распознавать и уничтожать инфицированные клетки и таким образом способствуют чрезмерной реакции. Более того, исследование показало, что у выздоровевших пациентов отделения интенсивной терапии с COVID-19 также происходят сдвиги в репертуаре иммунных клеток. Это может быть связано с развитием длительных случаев COVID. Эти аспекты в настоящее время продвигаются в рамках инициативы COFONI земли Нижняя Саксония с проектами Fasttrack и Flexfund. В сотрудничестве с партнерами из области пульмонологии (проф. Тобиас Вельте, MHH и DZL) и неврологии (проф. Гюнтер Хёглингер, MHH) они не только исследуют, связано ли воспаление эндотелия с чрезмерной реакцией Т-лимфоцитов и естественных клеток-киллеров. вызывает необратимые повреждения, но и в какой степени нарушается регенерация легких и поражается нервная система.
Исследование проводилось совместно с учеными и клиницистами MHH, Немецкого центра исследований легких (DZL) и учеными университетской больницы Эрлангена.