Для пациентов с COVID-19 с серьезным заболеванием легких нацеливание на эндотелиальные клетки – клетки, составляющие стенку кровеносных сосудов, которые регулируют обмен кислорода между дыхательными путями и кровотоком, – может быть новым подходом к восстановлению нормальной функции легких. Эта гипотеза основана на исследовании, проведенном учеными из отдела микробиологии и иммунологии Медицинской школы эпохи Возрождения Университета Стоуни-Брук, и опубликованном в mBio, ведущем журнале Американского общества микробиологов.
SARS-CoV-2 вызывает COVID-19, характеризующийся отеком легких, вирусной пневмонией, коагулопатией, воспалением и другими физиологическими отклонениями. SARS-CoV-2 использует рецепторы ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) для инфицирования и повреждения реснитчатых эпителиальных сосудистых клеток в верхних дыхательных путях. Тем не менее, как SARS2 нарушает регуляцию сосудистых функций, вызывая острый респираторный дистресс-синдром (ARDS) у пациентов с COVID-19, остается загадкой.
Под руководством Эриха Макова, Ph.D., Профессор микробиологии и иммунологии, группа ученых стремилась разгадать этот механизм, исследуя заражение SARS-CoV-2 эндотелиальных клеток человека из легких, головного мозга, сердца и почек у пациентов с COVID-19.
"Утверждения о том, что эндотелиальные клетки инфицированы SARS-CoV-2 через рецепторы ACE2, никогда не оценивались напрямую," сказал Mackow. "Наше исследование показало, что эндотелиальные клетки лишены рецепторов ACE2 и что эндотелиальные клетки были инфицированы только SARS-CoV-2 после экспрессии в них рецепторов ACE2. Поскольку SARS-CoV-2 нарушает регуляцию функций эндотелиальных клеток, эти данные свидетельствуют о новом механизме регуляции, который не требует вирусной инфекции. Вместо этого он предполагает косвенную активацию эндотелия, которая может быть результатом повреждения окружающих тканей, что может стать основой для дальнейших исследований по терапевтическому нацеливанию и восстановлению нормальных ответов эндотелиальных клеток."
Макков добавляет, что их работа сосредоточена как на эндотелиальных клетках, так и на функциях ACE2 при болезни COVID-19, чтобы определить механизмы воспаления капилляров и аберрантного свертывания крови в сосудах. Он объясняет, что исследование показывает новый механизм свертывания крови и эндотелиального воспаления, наблюдаемый в легких и сердце у пациентов с COVID-19.
"Трансформирующее изменение механизма дисфункции эндотелиальных клеток, а не инфицирование самих клеток, изменяет способ, которым начинается заболевание, и дает основания для терапевтического воздействия. Если эндотелиальные клетки не инфицированы или не повреждены напрямую, они все еще могут управлять воспалением и свертыванием, просто будучи активированными," он заключает из результатов исследования.
Команда работает над тем, как эндотелиальные клетки могут активироваться вирусом или в ответ на другие инфицированные SARS-CoV-2 клетки легких, которые экспрессируют ACE2.
Исследование предполагает возможность терапевтического воздействия на активацию, а не на инфекцию эндотелия, в качестве стратегии для разрешения коагуляции и воспалительных симптомов COVID-19.
Маккоу подчеркивает, что необходимы дополнительные исследования эндотелиальных клеток и подавления функций ACE2 после заражения SARS-CoV-2 для определения целей, которые могут привести к снижению респираторного дистресса и симптомов у пациентов с COVID-19.