В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Тираж, Исследователи исследуют воспалительную реакцию сердца на острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС).
Исследование: вызванный вирусом острый респираторный дистресс-синдром вызывает кардиомиопатию, вызывая воспалительные реакции в сердце. Изображение предоставлено: Катерина Кон / Shutterstock
Связь между респираторными вирусными инфекциями и сердечно-сосудистыми заболеваниями
Сезонные вирусные инфекции могут варьироваться по степени тяжести от легких гриппоподобных симптомов до потенциально смертельного ОРДС. Например, несмотря на то, что коронавирусная болезнь 2019 года (COVID-19) в первую очередь является инфекцией дыхательных путей, она может привести к ОРДС и другим тяжелым последствиям сердечно-сосудистых заболеваний с высоким уровнем смертности.
Циркулирующие иммунные клетки могут реагировать на COVID-19 путем усиления высвобождения цитокинов, что может привести к повреждению миокарда. Сердечные макрофаги, иммунные клетки, ответственные за воспалительную реакцию миокарда, все чаще исследуются на предмет их роли в ОРДС. Недавние данные показывают, что экспансия макрофагов, которая может сопровождаться изменениями размера популяции и относительного содержания различных сердечных макрофагов, является характерной особенностью ОРДС.
К основным двум типам сердечных макрофагов относятся макрофаги, отрицательные по рецептору хемокинов CC 2 типа (CCR2-) и CCR2+. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить вирус-индуцированный вклад этих макрофагов в неблагоприятные сердечные исходы.
Эти данные позволят врачам принимать обоснованные решения о вмешательстве и выяснять, вызваны ли эти результаты COVID-19 или наблюдаемое воспаление является системным иммунным ответом на вирусную инфекцию. Кроме того, эта информация может способствовать разработке будущих методов лечения сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) после выздоровления от COVID-19.
Об исследовании
В настоящем исследовании исследователи изучают роль вирусных и невирусных индуцированных иммунных сигналов, связанных с ОРДС, в изменении популяций сердечных макрофагов, тем самым влияя на параметры сердечно-сосудистых заболеваний, включая системное воспаление.
Это исследование было проведено в Массачусетской больнице общего профиля и включало 33 контрольных образца, полученных от пациентов, умерших в период с сентября по декабрь 2019 года, до появления COVID-19, а также 21 образец, полученный в период с мая по июль 2020 года от пациентов, умерших от COVID. -19-ассоциированные осложнения. Образцы представляли собой аутопсийную ткань, вырезанную из левого желудочка или области перегородки.
Одновременно, живой исследования включали ежедневное внутритрахеальное введение мышам коктейля иммуностимулирующих агентов при ОРДС, который включал резиквимод, имихимод, липополисахарид (ЛПС) и ингибитор ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) MLN-4760. Эта модель позволила исследователям воспроизвести клинические особенности ОРДС у мышей без тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом 2 (SARS-CoV-2).
Данные пациентов включали результаты, полученные с помощью электрокардиограммы (ЭКГ), эхокардиографии, компьютерной томографии легких (КТ), анализа газов крови, оценки температуры тела, характеристики жидкости бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ), измерения артериального давления и проточной цитометрии. Образцы аутопсии человека и мыши были обработаны с использованием выделения рибонуклеиновой кислоты (РНК), анализа полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени и иммуноферментного анализа (ELISA) для определения экспрессии белков и генов.
Сходные иммунные реакции при невирусном и SARS-CoV-2-ассоциированном ОРДС
В отсутствие вирусной инфекции мыши, получавшие коктейль ARDS, демонстрировали значительную потерю веса в течение пятидневного периода лечения коктейлем. Это сопровождалось гипотермией, общей чертой как ОРДС, так и септического шока, а также уровнем смертности более 40% к пятому дню.
У мышей с ОРДС наблюдались двусторонние помутнения и инфильтрация иммунных клеток в легких, а также снижение оксигенации крови. Кроме того, наблюдалось повышение уровня D-димера, нейтрофилов и моноцитов, а также снижение артериального давления и частоты сердечных сокращений у мышей с ОРДС. Другие воспалительные пути, которые были активированы у мышей с ОРДС, включали повышенные уровни интерлейкина 6 (IL-6), IL-1β, фактора некроза опухоли α (TNF-α) и интерферона y (IFN-y), которые также являются связанных с инфекцией SARS-CoV-2.
Как у неинфицированных ОРДС, так и у мышей, инфицированных SARS-CoV-2, наблюдалась повышенная инфильтрация интерстициальных макрофагов и снижение уровня альвеолярных макрофагов. Хотя обе мышиные модели показали повышенный уровень сердечных макрофагов, этот иммунный ответ был более выражен у инфицированных мышей. Тем не менее, подгруппы сердечных макрофагов в обеих моделях были изменены до одинакового уровня.
При сравнении образцов миокарда контрольной группы и пациента с COVID-19 инфекция SARS-CoV-2 привлекла более значительное количество CCR2+ CD68+ макрофагов, что указывает на то, что после тяжелой инфекции возникает сильный иммунный ответ по сравнению с другими опасными для жизни заболеваниями.
«Наши результаты показывают, что системные и миокардиальные воспалительные сигналы, вызванные вирусно-индуцированным ОРДС, могут способствовать сердечно-сосудистым осложнениям и высокому уровню смертности от этого заболевания. Кроме того, наше исследование подтверждает предыдущие сообщения о том, что инфекция SARS-CoV-2 увеличивает общее количество макрофагов в сердце. .”
Преимущества иммунной терапии TNF-α для сердца
Антитела, нейтрализующие TNF-α, также вводили мышам для оценки их влияния на активацию иммунитета во время ОРДС. С этой целью иммунная терапия TNF-α снизила потерю веса, улучшила температуру тела, увеличила оксигенацию крови и привела к улучшению показателей выживаемости. Гистологический анализ показал, что у мышей с ОРДС, получавших терапию анти-TNF-α, наблюдалось снижение экспрессии макрофагов, Cxcl2, IL-1β и IL-6 в легких.
Терапия TNF-α также улучшила систолическую дисфункцию, апоптоз кардиомиоцитов и инфильтрацию моноцитов у мышей с ОРДС. Также наблюдалось общее количество сердечных макрофагов и снижение экспрессии IL-1β, IL-6 и TNF-α в миокарде, что демонстрирует противовоспалительные преимущества, связанные с иммунной терапией TNF-α в легких и сердце мышей с ОРДС. .
Выводы
Результаты исследования показывают, что инфекция SARS-CoV-2 приводит к значительным изменениям в уровнях субпопуляции сердечных макрофагов, особенно к повышению уровня макрофагов CCR2+, как у мышей, так и у людей. Даже в отсутствие SARS-CoV-2 или другого вируса иммунный ответ на повреждение, подобное ОРДС, способен вызвать значительные изменения в уровне сердечных макрофагов, что может увеличить риск сердечно-сосудистых осложнений и смертности, связанных с ОРДС.
2024-03-24 23:53:00
1711325421
#Воспалительные #реакции #способствуют #сердечнососудистым #осложнениям
