Назад
Аномальное взаимодействие между тромбоцитами и клетками, выстилающими кровеносные сосуды, является одной из причин смертельного повреждения органов у пациентов с тяжелой формой COVID-19, говорится в новом исследовании.
Исследование показало, что белковые сигналы, подаваемые тромбоцитами вызывают воспаление, аномальное свертывание и повреждение сосудов при воздействии пандемического вируса. Опубликованная 8 сентября в журнале Science Advances, работа выявила два связанных гена, S1000A8 и S1000A9, которые повышены в тромбоцитах пациентов с COVID-19, заставляя их производить больше миелоидных белков (MRP) 8 и 14. Более высокие уровни этих двух белков, которые, как известно, работают в паре и присутствуют в большом количестве в иммунных клетках, были связаны в исследовании с более высоким уровнем свертывания крови и воспаления в сосудах, большей тяжестью заболевания и более длительным пребыванием в стационаре.
В поддержку теории о том, что тромбоциты лежат в основе повреждения кровеносных сосудов при COVID-19, исследовательская группа также представила доказательства того, что одобренные препараты, блокирующие активацию тромбоцитов через поверхностный белок тромбоцитов P2Y12 (клопидогрел или тикагрелор), уменьшают воспаление в сосудах, связанное с COVID-19. Исследование также показало, что тромбоциты, подвергшиеся воздействию COVID-19, изменяют клетки, выстилающие кровеносные сосуды (эндотелиальные клетки), в основном с помощью белка P-селектина, который делает тромбоциты более адгезивными и повышает вероятность образования тромбов.
"Наши результаты показывают новую роль тромбоцитов в повреждении кровеносных сосудов при COVID-19 и могут в значительной степени объяснить, что делает вирус COVID-19 гораздо более смертоносным, чем его родственники, вызывающие обычную простуду", - говорит автор исследования Тесса Барретт. Аномальное воспаление во всем организме и повышенная свертываемость крови были определены в самом начале пандемии как основные признаки тяжелой формы COVID-19, причем эти два фактора считаются взаимосвязанными, говорят авторы исследования. В качестве компонентов крови, которые реагируют на повреждения в сосудах, вызывая воспаление, тромбоциты были предложены в качестве виновника наблюдаемых повреждений. Кроме того, накапливаются доказательства того, что взаимодействие между тромбоцитами и эндотелиальными клетками может быть важным для механизмов этих нарушений.
В рамках настоящего исследования эндотелиальные клетки мелких кровеносных сосудов подвергались воздействию жидкости, выделяемой тромбоцитами либо пациентов с COVID-19, либо здоровых лиц (контроль). Затем генетический материал (РНК) подвергался секвенированию. В присутствии COVID-19-активированных тромбоцитов наблюдались изменения в активности эндотелиальных клеток, подвергшихся их воздействию: 485 транскриптов стали менее активными, а 803 - более активными. Гены, экспрессирующиеся по-разному в COVID-19, были связаны со свертыванием крови, воспалением и ослаблением соединений между эндотелиальными клетками, что позволяет сыворотке крови просачиваться в ткани и вызывать отек легких, наблюдаемый в тяжелых случаях.
Из первоначального большого списка потенциальных виновников кросс-референс с базами данных сократил список кандидатов до двух связанных фрагментов генетического материала: S100A8 и S100A9, которые кодируют создание MRP 8 и 14. Было обнаружено, что COVID-19 у пациентов увеличивает количество MRP8/14, вырабатываемого тромбоцитами и другими клетками, на 166 % по сравнению с пациентами без инфекции. Повышенный уровень MRP8/14 был связан с нарушением свертываемости крови (тромбозом), воспалением и критическим состоянием пациентов, госпитализированных с COVID-19. Интересно, что повышение уровня S100A8/A9 не происходило после воздействия на тромбоциты родственника пандемического вируса, CoV-OC43, который вызывает простуду.
Кроме того, исследовательская группа обнаружила, что повреждение эндотелия тромбоцитами и аномальное свертывание крови может происходить благодаря действию P-селектина в компонентах тромбоцитов, называемых альфа-гранулами. Обычно расположенный внутри альфа-гранул, P-селектин "перекидывается" наружу при активации тромбоцитов, где он способствует скоплению тромбоцитов и подает сигналы, усиливающие местный иммунный ответ. Исследователи также обнаружили, что антисвертывающие ингибиторы P2Y12 снижают экспрессию S100A8 и S100A9 в тромбоцитах на 18 % в течение четырех недель, и в лабораторных тестах предотвращают повреждение кровеносных сосудов тромбоцитами COVID-19.
"Текущее исследование подтверждает теорию о том, что тромбоциты активируют эндотелиальные клетки через P-селектин, и что как P-селектин, так и MRP8/14 способствуют повреждению сосудов и повышению риска летального исхода",
- говорит старший автор исследования Джеффри С. Бергер. "Поскольку наша группа также возглавляет ACTIV4a, крупное, продолжающееся, финансируемое NIH, исследование по борьбе с тромбообразованием при COVID-19, в настоящее время мы проверяем на пациентах, могут ли ингибиторы P2Y12 лучше предотвратить тяжелые заболевания, а результаты будут представлены на ежегодном собрании Американской ассоциации сердца в ноябре".
ACTIV-4a также скоро начнет тестировать действие ингибитора Р-селектина под названием кризанлизумаб на пациентах, госпитализированных с COVID-19, говорит Бергер. Таргетинг P-селектина может блокировать активацию как тромбоцитов, так и эндотелиальных клеток, а также их взаимодействие - в то время как ингибиторы P2Y12 действуют только на тромбоциты.
Tessa J. Barrett et al. Тромбоциты усиливают эндотелиопатию в COVID-19 (аннотация).
Учитывая данные о гиперактивном фенотипе тромбоцитов при COVID-19, мы исследовали свойства эффекторных клеток тромбоцитов COVID-19 на эндотелиальных клетках (ЭК). Интеграция секвенирования РНК ЭК и тромбоцитов показала, что высвобождаемые тромбоцитами факторы при COVID-19 способствуют развитию воспалительной гиперкоагуляционной эндотелиопатии. Мы определили S100A8 и S100A9 как транскрипты, обогащенные в тромбоцитах COVID-19, которые индуцируются при инфицировании мегакариоцитов вирусом SARS-CoV-2.
В соответствии с повышенной экспрессией генов, гетеродимерный белковый продукт S100A8/A9, миелоид-ассоциированный белок (MRP) 8/14, был высвобожден в большей степени тромбоцитами пациентов с COVID-19 по сравнению с контролем. Мы продемонстрировали, что выработанный тромбоцитами MRP8/14 активирует ЭК, способствует развитию воспалительного гиперкоагуляционного фенотипа и вносит значительный вклад в плохой клинический исход у пациентов с COVID-19.
Наконец, мы представляем доказательства того, что воздействие на тромбоцитарный P2Y12 представляет собой перспективную кандидатуру для снижения провоспалительных тромбоцитарно-эндотелиальных взаимодействий. В совокупности эти результаты демонстрируют ранее не оцененную роль тромбоцитов и вызванной ими активацией эндотелиопатии при COVID-19.
