Встановлено цитокін, відповідальний за пошкодження легких при COVID-19

COVID-19 може вплинути на здатність легких відновлюватися.

Нове дослідження малює більш детальну картину інфікування легких вірусом SARS-CoV-2, розкриваючи механізми, що призводять до летального результату при COVID-19. Також воно, схоже, пояснює механізм довгострокових ускладнень і показує важливі відмінності COVID-19 від інших інфекційних захворювань.

Дослідження, проведене під керівництвом вчених з Коледжу Вагелоса при Колумбійському університеті (Columbia University Vagelos College of Physicians) і Комплексного онкологічного центру Герберта Ірвінга (Herbert Irving Comprehensive Cancer Center), показало, що у пацієнтів, померлих від ovid, Cancer Center Center), показало 19

Хоча в дослідженні вивчалися легкі пацієнтів, які померли від цього захворювання, робота дає надійні підстави, що дозволяють зробити переконливі припущення про те, чому у тих, хто вижив після важкої форми COVID-19, можуть виникати довгострокові респіраторні ускладнення в результаті рубцювання легких.

Робота опублікована в журналі Nature 29 квітня.

Нове дослідження відрізняється від інших тим, що в ньому безпосередньо вивчалася легкова тканина (а не мокрота або бронхіальний мазок) з використанням методу молекулярного профілювання, що дозволяє ідентифікувати кожну клітку в зразку тканини і реєструвати активність окремих клітин.

- У нормальному легені є багато тих же клітин, які ми знаходимо в легкому пацієнта з COVID-19, але в інших пропорціях та інших станах активності,

говорить Бенджамін Ізар (Benjamin Izar), провідний автор дослідження.

Команда Ізара вивчила легкі дев'ятнадцяти осіб, які померли від COVID-19 і зазнали швидкого розтину (протягом декількох годин після смерті), під час якого були зібрані і негайно заморожені легкові та інші тканини. Також вчені досліджували легкі пацієнтів, які не страждали COVID-19.

Порівняно з нормальними легкими, в легких пацієнтів з COVID-19 було виявлено більше імунних клітин, званих макрофагами. Зазвичай під час інфекції ці клітини борються з патогенами, але також регулюють інтенсивність запалення, що допомагає в боротьбі з хворобою.

- При COVID-19 ми спостерігаємо розширення і неконтрольовану активацію макрофагів. Вони повністю виходять з рівноваги і дозволяють запаленню безконтрольно наростати. Це призводить до порочного кола, в який потрапляє ще більше імунних клітин, викликаючи ще більше запалення, що в кінцевому підсумку пошкоджує легку тканину,

коментує Ізар.

Один із запальних цитокінів, зокрема, IL-1beta, виробляється цими макрофагами з високою швидкістю.

- На відміну від інших цитокінів, таких як IL-6, який, мабуть, універсально поширений при різних пневмоніях, вироблення IL-1beta макрофагами більш виражена при COVID-19 порівняно з іншими вірусними або бактеріальними інфекціями легких. Це важливо, тому що існують ліки, які пригнічують дію IL-1beta,

каже Ізар.

Деякі з цих препаратів вже тестуються в клінічних випробуваннях на пацієнтах з COVID-19. Можливо, якщо придушити дію IL-1beta, захворювання буде протікати відносно легко, як при менш небезпечних інфекціях, коли вірус пошкоджує клітини легких, імунна система очищає їх від збудника і легкі відновлюються.

Однак у новому дослідженні COVID-19 виявилося, що вірус SARS-CoV-2 не тільки руйнує альвеолярні епітеліальні клітини, важливі для клітинного газообміну. Справа в тому, що подальше запалення порушує здатність решти клітин відновлювати пошкоджене легке. Хоча в ньому все ще містяться клітини, здатні до відновлення, запалення постійно утримує їх в «проміжному» стані і позбавляє можливості завершити заміщення пошкодженого епітелію здоровим.

Дослідники також виявили велику кількість специфічних фібробластних клітин, званих патологічними фібробластами, які створюють швидке рубцювання в легких хворих COVID-19. Коли фібробластні клітини заповнюють легку рубцеву ткань (це називається фіброзом), у легкому залишається менше місця для клітин, що беруть участь у газообміні, і воно остаточно пошкоджується.

Враховуючи важливість патологічних фібробластів у розвитку захворювання, команда Ізару ретельно проаналізувала ці клітини, щоб виявити потенційні мішені для ліків. Алгоритм під назвою VIPER, розроблений раніше Андреа Каліфано (Andrea Califano), доктором наук, завідувачем кафедри системної біології в Коледжі лікарів і хірургів імені Вагелоса, визначив кілька молекул у клітинах, які відіграють важливу роль і можуть бути мішенню для існуючих ліків.

- Сподіваємося, що після того, як ми поділилися цим аналізом і величезним ресурсом даних, інші дослідники і фармацевтичні компанії зможуть почати перевірку і розширення наших ідей і знайти методи не тільки лікування тяжкохворих пацієнтів, але і зниження гніта ускладнень у пацієнтів, які пережили важку форму COVID-19,

пояснює Ізар.