Назад
Используя цитометрию деформируемости в реальном времени, исследователи впервые смогли показать, что Covid-19 значительно изменяет размер и ригидность эритроцитов и лейкоцитов - иногда в течение нескольких месяцев.
Эти результаты могут помочь объяснить, почему некоторые пациенты продолжают жаловаться на симптомы в течение длительного времени после инфекции (длинный Ковид).
Одышка, усталость и головные боли: некоторые пациенты все еще борются с долгосрочными последствиями тяжелой инфекции, вызванной коронавирусом SARS-CoV-2, спустя шесть и более месяцев. Этот постковидный синдром, также называемый длинным ковидом, до сих пор не изучен должным образом. Ясно лишь то, что во время болезни часто нарушается кровообращение, могут возникать опасные окклюзии сосудов и ограничивается транспорт кислорода. Все это явления, в которых ключевую роль играют клетки крови и их физические свойства.
Для изучения этого аспекта группа ученых из Центра физики и медицины Макса Планка и Немецкого центра иммунотерапии измерила механическое состояние красных и белых клеток крови. "Мы смогли обнаружить четкие и длительные изменения в клетках - как во время острой инфекции, так и после нее", - сообщает в интервью Science Daily руководитель исследования Йозеф Гак. Исследовательская группа опубликовала свои результаты в Biophysical Journal.
Для анализа клеток крови они использовали самостоятельно разработанный метод под названием цитометрия деформируемости в реальном времени (RT-DC), который недавно был отмечен престижной наградой Medical Valley Award. В этом методе исследователи направляют клетки крови через узкий канал на высокой скорости. В процессе лейкоциты и эритроциты растягиваются. Высокоскоростная камера фиксирует каждую из них через микроскоп, а специальное программное обеспечение определяет, какие типы клеток присутствуют и каков их размер и деформация. В секунду может быть проанализировано до 1000 клеток крови. Преимущество метода: скорость и отсутствие необходимости в трудоемкой процедуре маркировки клеток.
Биофизики из Эрлангена исследовали более четырех миллионов клеток крови 17 пациентов, страдающих острым заболеванием Covid-19, 14 выздоровевших людей и 24 здоровых людей в качестве контрольной группы. Они обнаружили, что, например, размер и деформируемость эритроцитов пациентов с этим заболеванием сильно отличались от таковых у здоровых людей.
Это указывает на повреждение этих клеток и может объяснить повышенный риск окклюзии сосудов и эмболии в легких. Кроме того, у инфицированных людей может быть нарушено снабжение кислородом, что является одной из основных задач эритроцитов. Лимфоциты, в свою очередь, были значительно мягче у пациентов с Covid-19, что обычно свидетельствует о сильной иммунной реакции. Исследователи сделали аналогичные наблюдения для нейтрофильных гранулоцитов, которые оставались сильно измененными даже через семь месяцев после острой инфекции.
"Мы подозреваем, что цитоскелет иммунных клеток, который в значительной степени отвечает за функционирование клеток, претерпел изменения",
- объясняет Маркета Кубанкова, первый автор статьи. По ее мнению, цитометрия деформируемости в реальном времени может быть использована в повседневной практике для диагностики Covid-19 и даже служить системой раннего предупреждения будущих пандемий, вызванных пока неизвестными вирусами.
Markéta Kubánková et al. Изменение физического фенотипа клеток крови при COVID-19 (аннотация).
Клиническая синдроматика COVID-19 характеризуется быстрым распространением и высокой летальностью. Хотя патология еще не до конца изучена, гипервоспалительный ответ и нарушения коагуляции, приводящие к закупорке микрососудов, считаются ключевыми факторами все еще увеличивающегося числа смертей. До сих пор не рассматривалась роль физических изменений клеток крови в окклюзии сосудов и повреждении органов, связанных с COVID-19.
В данном исследовании мы сообщаем об оценке многочисленных физических параметров, включая механические особенности пяти часто встречающихся типов клеток крови, а именно эритроцитов, лимфоцитов, моноцитов, нейтрофилов и эозинофилов. Было проанализировано более четырех миллионов клеток крови 17 пациентов с COVID-19 разной степени тяжести, 24 добровольцев без инфекционных или воспалительных заболеваний и 14 выздоровевших пациентов COVID-19. Мы обнаружили значительные изменения в ригидности лимфоцитов, размере моноцитов, размере и деформируемости нейтрофилов, а также неоднородность деформации и размера эритроцитов. Хотя некоторые из этих изменений восстановились до нормальных значений после госпитализации, другие сохранялись в течение нескольких месяцев после выписки из больницы, что свидетельствует о долгосрочном воздействии COVID-19 на организм.
