Согласно новому исследованию исследователей из Медицинского центра Ирвинга Колумбийского университета, одна из старейших ветвей иммунной системы, называемая комплементом, может влиять на тяжесть заболевания COVID-19.
Среди других результатов, связывающих комплемент с COVID, исследователи обнаружили, что люди с возрастной дегенерацией желтого пятна – заболеванием, вызванным сверхактивным комплементом, – подвергаются большему риску развития серьезных осложнений и смерти от COVID.
Связь с комплементом предполагает, что существующие препараты, ингибирующие систему комплемента, могут помочь в лечении пациентов с тяжелым заболеванием.
Исследование было опубликовано в августе. 3 в природной медицине.
Авторы также обнаружили доказательства того, что активность свертывания крови связана с тяжестью COVID и что мутации в определенных генах комплемента и свертывания крови связаны с госпитализацией пациентов с COVID.
"Вместе эти результаты дают важное представление о патофизиологии COVID-19 и рисуют картину роли путей комплемента и коагуляции в определении клинических исходов пациентов, инфицированных SARS-CoV-2," говорит Саги Шапира, доктор философии.D., MPH, который провел исследование с Николасом Татонетти, Ph.D., оба профессора Колледжа врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета.
Выводы, полученные в результате изучения мимикрии коронавируса
Идея исследовать роль коагуляции и комплемента в COVID началась с обширного исследования вирусной мимикрии среди всех вирусов на Земле – всего более 7000.
"У вирусов есть белки, которые могут имитировать определенные белки хозяина, чтобы обманом заставить клетки хозяина помочь вирусу завершить его жизненный цикл," Шапира говорит. "Помимо фундаментальных биологических вопросов, которые мы были заинтересованы в решении, основываясь на нашей предыдущей работе и работе других, мы подозревали, что идентификация этих имитаторов может дать ключ к разгадке того, как вирусы вызывают заболевания."
Исследование показало, что коронавирусы являются мастерами мимикрии, особенно с белками, участвующими в коагуляции, и белками, составляющими комплемент, одну из старейших ветвей иммунной системы человека.
Белки-комплементы работают как антитела и помогают устранять патогены, прилипая к вирусам и бактериям и помечая их для уничтожения. Комплемент также может увеличить свертываемость и воспаление в организме. "Без проверки эти системы также могут быть весьма вредными," говорит Шапира.
"Новый коронавирус – имитируя белки комплемента или коагуляции – может привести обе системы в гиперактивное состояние."
Дегенерация желтого пятна связана с более высокой смертностью от COVID
Если комплемент и коагуляция влияют на тяжесть COVID, люди с ранее существовавшим гиперактивным комплементом или нарушениями свертывания крови должны быть более восприимчивыми к вирусу.
Это побудило Шапиру и Татонетти взглянуть на пациентов с COVID с дегенерацией желтого пятна, заболеванием глаз, вызванным сверхактивным комплементом, а также с распространенными нарушениями свертывания крови, такими как тромбоз и кровотечение.
Среди 11000 пациентов с COVID, которые обратились в Медицинский центр Ирвинга Колумбийского университета с подозрением на COVID-19, исследователи обнаружили, что более 25% пациентов с возрастной дегенерацией желтого пятна умерли, по сравнению со средним уровнем смертности 8 человек.5% и примерно 20% требовали интубации. Более высокие показатели смертности и интубации не могут быть объяснены различиями в возрасте или поле пациентов.
"Комплемент также более активен при ожирении и диабете," Шапира говорит, "и может помочь объяснить, по крайней мере частично, почему люди с такими заболеваниями также имеют более высокий риск смерти от COVID."
Люди с нарушениями свертывания крови в анамнезе также подвергались повышенному риску смерти от инфекции COVID.
Активированы пути коагуляции и комплемента
Затем исследователи изучили, как активность генов различалась у людей, инфицированных коронавирусом.
Этот анализ выявил у пациентов, инфицированных COVID, сигнатуру, указывающую на то, что вирус взаимодействует и вызывает устойчивую активацию системы комплемента и свертывания крови в организме.
"Мы обнаружили, что комплемент является одним из наиболее дифференциально экспрессируемых путей у пациентов, инфицированных SARS-CoV-2," Татонетти говорит. "Как часть иммунной системы, вы ожидаете увидеть активированный комплемент, но, похоже, он превосходит то, что вы видели бы при других инфекциях, таких как грипп."
Некоторые гены свертывания и комплемента связаны с госпитализацией
Больше доказательств связи тяжелой формы COVID с коагуляцией и комплементом было получено в результате генетического анализа тысяч пациентов с COVID из США.K. Биобанк, содержащий медицинские записи и генетические данные о полумиллионе человек.
Авторы обнаружили, что варианты нескольких генов, влияющих на активность комплемента или свертывания крови, связаны с более серьезными симптомами COVID, требующими госпитализации.
"Эти варианты не обязательно повлияют на чей-то исход," Шапира говорит. "Но это открытие является еще одним доказательством того, что пути комплемента и коагуляции участвуют в заболеваемости и смертности, связанной с COVID-19."
Ориентация на коагуляцию и комплемент
Врачи, лечащие пациентов с COVID, заметили проблемы со свертыванием крови с начала пандемии, и в настоящее время проводится несколько клинических испытаний, чтобы определить лучший способ использования существующих антикоагулянтных препаратов.
Ингибиторы комплемента в настоящее время используются при относительно редких заболеваниях, но по крайней мере одно клиническое испытание проверяет эту идею на пациентах с COVID.
"Я думаю, что наши результаты являются более прочным основанием для идеи, что коагуляция и комплемент играют роль в COVID," Татонетти говорит, "и, надеюсь, вдохновит других оценить эту гипотезу и посмотреть, может ли она быть полезной для борьбы с продолжающейся пандемией."
Изучение, "Функции иммунного комплемента и коагуляции при неблагоприятных исходах инфекции SARS-CoV-2," был опубликован авг. 3 января 2020 г., в Nature Medicine.