Вызваны ли аритмии, связанные с COVID-19, вирусным повреждением клеток кардиостимулятора сердца?

Вирус SARS-CoV-2 может заражать специализированные клетки кардиотора, которые поддерживают ритм сердца, запуская процесс самоуничтожения внутри клеток, согласно доклиническому исследованию, проведенному совместно исследователями из Weill Cornell Medicine, NewYork-Presbyterian и NYU. Медицинская школа Гроссмана. Полученные данные предлагают возможное объяснение сердечных й, которые обычно наблюдаются у пациентов с инфекцией SARS-CoV-2.


В исследовании, опубликованном 1 апреля в Circulation Research, исследователи использовали модель животных, а также клетки кардиостимулятора, полученные из стволовых клеток человека, чтобы показать, что SARS-CoV-2 может легко инфицировать клетки кардиостимулятора и запускать процесс, называемый ферроптозом, при котором клетки самоуничтожаются, но также производят реактивные молекулы кислорода, которые могут воздействовать на близлежащие клетки.

«Это удивительная и, по-видимому, уникальная уязвимость этих клеток — мы рассмотрели множество других типов клеток человека, которые могут быть инфицированы SARS-CoV-2, включая даже клетки сердечной мышцы, но обнаружили признаки ферроптоза только в кардиостимуляторе. клеток», — сказал соавтор исследования доктор Шуибинг Чен, профессор хирургии семьи Килтс и профессор химической биологии в хирургии и химической биологии в биохимии в Weill Cornell Medicine.

Аритмии, в том числе слишком быстрые (тахикардия) и слишком медленные (брадикардия) сердечные ритмы, были отмечены у многих пациентов с , и многочисленные исследования связывают эти аномальные ритмы с худшими исходами COVID-19. Однако остается неясным, как инфекция SARS-CoV-2 может вызывать такие аритмии.

В новом исследовании исследователи, в том числе соавтор доктор Бенджамин ТенОвер из Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете, исследовали золотых хомячков — одних из немногих лабораторных животных, у которых достоверно развиваются симптомы, подобные COVID-19, от SARS-CoV-2. инфекцию — и обнаружили доказательства того, что после воздействия через нос вирус может инфицировать клетки естественного кардиостимулятора, известного как синоатриальный узел.

Чтобы более подробно изучить влияние SARS-CoV-2 на клетки кардиостимулятора и на клетки человека, исследователи использовали передовые методы стволовых клеток, чтобы заставить человеческие эмбриональные стволовые клетки созревать в клетки, очень напоминающие клетки синоатриального узла. Они показали, что эти индуцированные клетки-кардиостимуляторы человека экспрессируют рецептор ACE2 и другие факторы, которые SARS-CoV-2 использует для проникновения в клетки, и легко инфицируются SARS-CoV-2. Исследователи также наблюдали значительное увеличение активности воспалительных иммунных генов в инфицированных клетках.

Однако самым удивительным открытием команды было то, что клетки кардиостимулятора в ответ на инфекционный стресс демонстрировали явные признаки процесса клеточного самоуничтожения, называемого ферроптозом, который включает накопление железа и безудержное производство разрушающего клетки реактивного кислорода. молекулы. Ученые смогли обратить эти признаки в клетки, используя соединения, которые, как известно, связывают железо и ингибируют ферроптоз.

«Это открытие предполагает, что некоторые из сердечных аритмий, обнаруженных у пациентов с COVID-19, могут быть вызваны ферроптозом, поражающим синоатриальный узел», — сказал соавтор доктор Роберт Шварц, доцент медицины в отделении гастроэнтерологии и гепатологии. в Weill Cornell Medicine и гепатологом в NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

Хотя в принципе пациентов с COVID-19 можно лечить ингибиторами ферроптоза специально для защиты клеток синоатриального узла, предпочтительнее противовирусные препараты, которые блокируют эффекты инфекции SARS-CoV-2 во всех типах клеток, заявили исследователи.