COVID-19: действительно проблема в цитокинов шторме?

актуальность

В сентябре 2020 научный мир всколыхнуло новое утверждение, что проблема тяжелого течения COVID-19 связана с брадикиновим штормом, а не, как считалось ранее, с цитокинов. И хотя эти два механизма не обязательно должны быть взаимоисключающие, все же патогенез COVID-19 до сих пор остается до конца не определен.

Группой исследователей из Тенесси (США) проведено исследование, в котором анализировали уровень экспрессии всех генов пациентов с СOVID-19 по сравнению со здоровыми лицами. На основании полученных результатов исследователями выдвинута новая гипотеза патогенеза COVID-19, которая связана с нарушением в работе ренин-ангиотензин-(РААС) и повышенным уровнем брадикинина.

об исследовании

Всего в исследование было включено 49 пациентов, рандомизировали на две группы. К 1-ю группу вошли 9 пациентов, которые имели подтверждено инфицирование SARS-CoV-2. До 2-й группы — 40 пациентов, не были инфицированы на SARS-CoV-2 (контрольная группа). С помощью суперкомпьютера «Summit» учеными обработана информация о экспрессию более 160 тыс. МРНК всех пациентов. Процесс обработки данных включал анализ 2500000000 генетических комбинаций и занял более 1 нед.

Результаты анализа показали, что SARS-CoV-2 вызывает существенное нарушение в работе РААС, что приводит к значительному повышению концентрации брадикинина. При этом изменения работы РААС прежде всего обусловлены прямым действием вируса: он увеличивает синтез рецептора ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) 2-го типа.

На основе результатов исследователи во главе с доктором Дэниэлем Джейкобсон (Daniel Jacobson) сформулировали гипотезу о том, как COVID-19 влияет на организм — так называемую гипотезу брадикинина. Повышение концентрации брадикинина объясняет большинство симптомов COVID-19, как отмечают исследователи. Так, высокая концентрация брадикинина предопределяет расширение сосудов с последующей гипотонией, а также повышение сосудистой проницаемости, приводит к тому, что кровеносные сосуды буквально начинают «протекать», приводя к накоплению жидкости во всех тканях организма, включая легкие. Кроме того, брадикинин усиливает синтез коротких полимеров гиалуроновой кислоты, причем не там, где она находится в норме, а в легких, где она становится основой для образования гидрогеля, который способен закупорить альвеолы, тем самым вызывая дыхательную недостаточность и вызывая неэффективность искусственной вентиляции легких ( ИВЛ). Кроме того, повышение проницаемости сосудистой стенки приводит к большей миграции иммунных клеток и усиление воспаления.

По словам Д. Джейкобсон, «это все равно, что пытаться дышать через желе». По мнению ученых, повышенная выработка гиалуроновой кислоты может объяснить, почему ИВЛ неэффективна у пациентов с COVID-19. Если альвеолы ​​легких закупорены, то не имеет значения, сколько кислорода получит пациент, ведь «легкие становятся похожи на воздушный шар с водой», — говорят исследователи.

выводы

Согласно предварительной теорией патогенеза COVID-19, предполагали, что вирус SARS-CoV-2 инфицирует клетки человека путем связывания с рецептором АПФ 2-го типа, является локальным представителем РААС. Инфекция SARS-CoV-2 обычно начинается в верхних дыхательных путях, дальше вирус распространяется на нижние дыхательные пути, где поражает эпителиальные клетки, особенно пневмоциты II типа, экспрессирующих АПФ-2. В дополнение к поражению легких COVID-19 может вызвать поражение сердечно-сосудистой системы, включая SARS-CoV-2-ассоциированным миокардитом и других органов, которые также экспрессируют АПФ-2. Таким образом, SARS-CoV-2 проникает в организм с помощью «локальной» системы РААС, которая представлена ​​рецепторами к АПФ-2, и вызывает поражения при COVID-19.

Новая гипотеза связана с воздействием вируса на РААС, которая, как известно, контролирует многочисленные аспекты кровообращения и гомеостаза, включая уровнем брадикинина, отвечающий за контроль уровня артериального давления. В результате инфицирования SARS-CoV-2 вызывает существенное нарушение в работе РААС путем взаимодействия с АПФ-2, приводя тем самым к накоплению брадикинина. В результате это приводит к развитию «брадикининового шторма», который, вероятно, идет рука об руку с «цитокинов штормом». Именно эта гипотеза, по мнению исследователей, позволяет объяснить патологические поражения систем организма при COVID-19, а именно:

• Дыхательная система: повышение сосудистой проницаемости и накопления жидкости в легких.
• Сердечно-сосудистая система: расширение сосудов, приводя к гипотонии, провоцирует гипокалиемии и аритмию.
• Нервной системы: головокружение, судороги, делирий и инсульт.
• Кроме того, в высоких дозах брадикинин способен нарушать проницаемость гематоэнцефалического барьера.

Пока «брадикининовий шторм» остается лишь гипотезой, которая требует дополнительных доказательств.

• Garvin MR, Alvarez C., Miller JI et al. (2020) A mechanistic model and therapeutic interventions for COVID-19 involving a RAS-mediated bradykinin storm. eLife .; 9: e59177.
• Hlavinka Е. (2020) COVID-19 Storms: Bradykinin In, Cytokine Out? MedPage Today. Sep. 11.
• Smith Т. (2020) A Supercomputer Analyzed Covid-19 — and an Interesting New Theory Has Emerged. Еlemental, Sep. 1.
• Ye Q., Wang B., Mao J. et al. (2020) The pathogenesis and treatment of the `Cytokine Storm ‘in COVID-19. J. Infect., Apr. 10. pii: S0163-4453 (20) 30165-1. doi: 10.1016 / j.jinf.2020.03.037.

Анна Хиць