Тромбоциты наизнанку: как убивает COVID-19

Ученые выяснили новую причину гибели от COVID-19

Причина гибели от COVID-19 — нарушение взаимодействия между тромбоцитами и клетками, выстилающими сосуды, выяснили ученые из США. Сигналы, подаваемые тромбоцитами при COVID-19, приводят к воспалению и тромбообразованию, повреждая сосуды. Однако, если ограничить активность генов, регулирующих выработку тромбоцитов, этих эффектов можно избежать. Исследователи рассчитывают, что эти данные лягут в основу новых методов терапии при тяжелых случаях COVID-19.

Исследователи из Нью-Йоркского университета выяснили, что белковые сигналы, исходящие от тромбоцитов — телец, которые останавливают кровотечение при ранах — вызывают воспаление, аномальное свертывание крови и повреждение сосудов при воздействии вируса SARS-CoV-2. Соответствующая работа была опубликована в журнале Science Advances.

В этой статье ученые сообщают, что идентифицировали два родственных гена, S1000A8 и S1000A9. Проявляясь в тромбоцитах пациентов с COVID-19, эти гены заставляли тромбоциты вырабатывать больше миелоидных белков MRP8 и MRP14. В основном в организме эти белки находятся в белых кровяных тельцах, отвечающих за иммунитет, и действуют как пара. В ходе исследования выяснилось, что повышенный уровень MRP8 и MRP14 связан со свертыванием крови в сосудах и воспалением, что ведет к более тяжелому течению заболевания и длительному пребыванию в больнице.

В поддержку своей теории медики приводят доказательства, что одобренные лекарства от COVID-19, которые блокируют активацию тромбоцитов через поверхностный белок P2Y₁₂, ослабляют воспаление сосудов, связанное с болезнью. Также исследование показало, что тромбоциты, которые подверглись воздействию COVID-19, изменяют эндотелий — клетки, выстилающие кровеносные сосуды. В основном это происходит за счет белка р-селектина, который делает тромбоциты более липкими и склонными к образованию сгустков.

«Наши результаты показывают новую роль тромбоцитов в повреждении кровеносных сосудов при COVID-19 и могут в значительной степени объяснить, что делает этот вирус гораздо более смертоносным, чем его родственники, вызывающие грипп», — говорит Тесса Барретт, ведущий исследователь.

По словам авторов работы, аномальное воспаление всего тела и свертывание крови идентифицировали как главные признаки тяжелой формы COVID-19 еще на ранней стадии пандемии, причем эти два явления считаются взаимосвязанными. Уже тогда тромбоциты называли главным виновником наблюдаемых процессов, но без строгих доказательств. Тогда же медики высказывали и гипотезу о роли в этом взаимодействия тромбоцитов с эндотелием.

В текущем исследовании эндотелиальные клетки из мелких кровеносных сосудов подвергли воздействию жидкости, выделяемой тромбоцитами пациентов с COVID-19, а также, для сравнения, пациентов без коронавируса. Затем генетический материал этих клеток секвенировали. У тех эндотелиальных клеток, что подверглись воздействию тромбоцитов зараженного коронавирусом организма, 485 транскриптов (молекулярных «букв») стали менее активными, а 803, наоборот, проявлялись более ярко.

Наблюдаемые генетические изменения оказались связаны со свертыванием крови, воспалением и ослаблением контактов между эндотелиальными клетками, что позволяет сыворотке крови просачиваться в ткань и вызывать отек легких, наблюдаемый при тяжелом течении COVID-19.

Первоначально у ученых было несколько потенциальных виновников, но внимательное изучение генетических баз данных сократило их до двух: генов S100A8 и S100A9, которые участвуют в постройке белков MRP8 и MRP14. Последующий анализ подтвердил, что у больных COVID-19 уровень этих белков повышен на 166%, что вызывает повышенную свертываемость крови, воспаление и увеличивает вероятность попасть в больницу. К удивлению ученых, родственный вирус CoV-OC43, вызывающий грипп, не оказывает никакого влияния на S100A8 и S100A9.

Кроме того, исследовательская группа обнаружила, что повреждение эндотелия, вызванное тромбоцитами, и аномальное свертывание крови могут также происходить из-за действия р-селектина в компонентах тромбоцитов, называемых альфа-гранулами. Р-селектин отвечает за адгезию тромбоцитов к поверхностям, и обычно располагается внутри α-гранул, но «выворачивается» наружу, когда тромбоциты подвергаются воздействию COVID-19. В таком виде р-селектин способствует скоплению тромбоцитов и образованию сигналов, которые активируют местный иммунный ответ.

Наконец, ученые заметили, что ингибиторы P2Y₁₂ , которые препятствуют свертыванию, также снижают экспрессию S100A8 и S100A9 в тромбоцитах на 18%. В лабораторных тестах это предотвратило повреждение кровеносных сосудов при COVID-19, что дает надежду на создание эффективного лекарства, которое сможет помочь при тяжелом течении этой болезни.