Проучване показва, че COVID-19 може да зарази сърдечните клетки

Изследванията използват технология за стволови клетки, за да научат как коронавирусът може директно да атакува сърдечния мускул

Ново лабораторно проучване показва, че SARS-CoV-2, вирусът, който причинява COVID-19 (коронавирус), може да зарази сърдечните клетки, което ясно показва, че това е възможно да се случи при пациенти с вируса. Откритието, публикувано в списание Cell Reports Medicine, е направено с помощта на клетки на сърдечния мускул, които са произведени по технологията на стволовите клетки.Въпреки че много пациенти с COVID-19 имат сърдечни проблеми, причините какво води то това все още не са напълно ясни. Предшестващите сърдечни състояния или възпаления и недостиг на кислород в резултат на инфекцията вероятно имат пръст в това. Но досега има само ограничени доказателства, че вирусът на SARS-CoV-2 директно заразява отделните мускулни клетки на сърцето.

„Ние не само открихме, че тези сърдечни клетки, произхождащи от стволови клетки, са податливи на инфекция от новия коронавирус, но и че вирусът може бързо да се раздели вътре в клетките на сърдечния мускул“, казва Арун Шарма, доктор на научните изследвания в Института по регенеративна медицина Седарс-Синай и първи и съавтор на изследването. „Още по-значимо е, че заразените сърдечни клетки показват промени след 72 часа от инфекцията“. Изследването също така демонстрира, че сърдечните клетки, иззети от човешки стволови клетки, заразени от SARS-CoV-2, променят профила си на генна експресия, което допълнително  потвърждава, че клетките могат да бъдат инфектирани активно от вируса и да активират вродени клетъчни „защитни механизми“ в опит да помогнат за изчистване от вируса. Въпреки че тези открития не реконструират едно към едно случващото се в човешкото тяло, тези знания могат да помогнат на изследователите да използват произведени от стволови клетки сърдечни клетки като скринингова платформа за идентифициране на нови антивирусни съединения, които биха могли да облекчат вирусната инфекция в сърцето, казва доктор Клайв Свендсен.

„Тази вирусна пандемия е дефинирана предимно от респираторни симптоми, но има и сърдечни усложнения, включително аритмии, сърдечна недостатъчност и вирусен миокардит“, казва Свендсен, директор на Института по регенеративна медицина и професор по биомедицински науки и медицина. “Въпреки че това може да е резултат от масивно възпаление в отговор на вируса, нашите данни предполагат, че сърцето също би могло да бъде пряко засегнато от COVID-19.” Изследователите откриват също, че лечението с ACE2 антитела е в състояние да притъпи вирусната репликация върху сърдечни клетки, получени от стволови клетки, което предполага, че АСЕ2 рецепторът може да бъде използван за сърдечния мускул. „Като блокира протеина ACE2 с антитела, вирусът не може толкова лесно да се свърже с протеина ACE2 и по този начин не може лесно да влезе в клетката“, казва Шарма. “Това не само ни помага да разберем механизмите за това как функционира този вирус, но също така предлага терапевтични подходи, които биха могли да се използват като потенциално лечение за инфекция на SARS-CoV-2.”

Проучването използва човешки индуцирани плурипотентни стволови клетки (iPSCs), вид стволови клетки, който се създава в лаборатория от кръвта или клетките на кожата на човек. IPSC могат да бъдат всеки тип клетки, открити в тялото, всяка от които носи ДНК на индивида. Тъканно-специфичните клетки, създадени по този начин, се използват за изследвания и за създаване и тестване на потенциални лечения на болести.„Тази работа илюстрира силата на способността да се изследва човешката тъкан в под микроскоп“, казва Едуардо Марбан, д.м.н., изпълнителен директор на Института за сърдечни болести “Смит”, който си сътрудничи с Шарма и Свендсен при изследването. “Възможно е директната инфекция на сърдечните мускулни клетки да допринесе за сърдечно заболяване, свързано със COVID. “Изследователите също така си сътрудничат доктор Вайтилингарая Армугасвами, доцент по молекулярна и медицинска фармакология в Медицинския факултет „Дейвид Гефен“ в UCLA и член на Центъра за регенеративна медицина и изследвания на стволови клетки Eli and Edythe. Армугасвами предостави новия коронавирус, който беше добавен към сърдечните клетки, а изследователят на UCLA Густаво Гарсия допринесе за същинските експерименти със сърдечни клетки. “Тази ключова експериментална система може да бъде полезна, за да открием разликите в болестните процеси на свързаните коронавирусни патогени – ТОРС и MERS”, каза Армугасвами.