Основные аспекты повреждения сердечно-сосудистой системы при COVID-19

На сегодняшний день пандемия COVID-19 остается одним из самых серьезных вызовов для здравоохранения за последнее время. В настоящий момент ее жертвами стали более 600 млн человек по всему миру. Для SARS-CoV-2 характерно полиорганное поражение организма человека, однако в патологический процесс наиболее вовлечены легкие и сердце. Повышение уровня кардиоспецифических ферментов часто встречается у пациентов с инфекцией COVID-19 и указывает на поражение миокарда. Вероятные механизмы повреждения миокарда включают: 1) дисфункцию ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, 2) прямое вирусное повреждение сердца, 3) гипервоспаление и «цитокиновый шторм», 4) эндотелиальную дисфункцию, гиперкоагуляцию и развитие коронарного микрососудистого тромбоза, 5) гипоксемию и гипоксию, обусловленные как дыхательной недостаточностью, так и дестабилизацией коронарных бляшек и/или несоответствием запроса и предложения, приводящих к ишемии/инфаркту миокарда. Наличие кардиальной патологии у лиц с COVID-19 стало одним из наиболее значимых предикторов неблагоприятного прогноза и заставило выделить в отдельную группу риска пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями. Суммарно на долю сердечной патологии (сердечная недостаточность) приходится примерно 40% всех случаев смертей пациентов с COVID-19. При наличии сердечно-сосудистых заболеваний летальность в большей степени отмечена у пациентов пожилого и старческого возраста, что ассоциировано с большей распространенностью кардиальной патологии, функциональными нарушениями иммунной системы, а также с более частыми явлениями кардиотоксичности на фоне сниженного метаболизма при проведении этиотропной терапии коронавирусной инфекции.

Введение

На протяжении многих лет существовало устоявшееся мнение, согласно которому коронавирусы, поражающие человека, вызывают нетяжелые респираторные инфекции, доля которых в популяции составляет от 15 до 30% всех случаев острой респираторной вирусной инфекции [1]. Считалось, что у молодых людей в большинстве случаев такие инфекции практически не требуют специфического вмешательства и разрешаются самостоятельно, в то время как лицам старшей возрастной группы и коморбидным пациентам могло потребоваться лечение в стационаре [2]. Тем не менее за последние два десятилетия мы стали свидетелями появления в человеческой популяции циркуляции коронавирусов, вызывающих тяжелые повреждения органов и систем и тем самым опасных для жизни. В 2002 г. выявлен SARS-CoV (Severe Acute Respiratory Syndrome-Related coronavirus, тяжелый острый респираторный синдром, более известный как атипичная пневмония). Спустя десятилетие в 2012 г. в Саудовской Аравии зарегистрирована вспышка MERS-CoV (Middle East Respiratory Syndrome-Related Coronavirus, ближневосточный респираторный синдром).

В 2019 г. выявлен SARS-СоV-2, вызывающий тяжелое заболевание у человека. Всемирная организация здравоохранения 11.02.2020 присвоила официальное название инфекции, вызванной новым коронавирусом, COVID-19 («Coronavirus disease 2019»), а уже 11.03.2020 объявила о статусе пандемии новой коронавирусной инфекции [3].

Летальность от COVID-19 относительно не высока и колеблется от 1 до 5%. Тем не менее наличие кардиальной патологии у лиц с COVID-19 является одним из наиболее значимых предикторов неблагоприятного прогноза, что заставило выделить в особую группу риска пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями (ССЗ) [4]. Так, суммарно на долю сердечной патологии (сердечная недостаточность) приходится примерно 40% всех случаев смертей пациентов с COVID-19: ~53% – дыхательная недостаточность; ~33% – сочетание дыхательной и сердечной недостаточности; ~7% – сердечная недостаточность [3]. Следует отметить, что летальность при наличии ССЗ отмечена в большей степени у пациентов пожилого и старческого возраста, что ассоциировано с большей распространенностью ССЗ в данных возрастных группах, функциональными нарушениями иммунной системы, а также с более частыми явлениями кардиотоксичности на фоне сниженного метаболизма при проведении этиотропной терапии коронавирусной инфекции.

Особенности SARS-СоV-2

SARS-СоV-2, подобно SARS-СоV и MERS-CoV, вызывает респираторную инфекцию, которая часто приводит к вирусной пневмонии и острому респираторному дистресс-синдрому (ОРДС).

Филогенетические исследования показали, что все три высокопатогенных коронавируса (SARS-CoV, MERS-CoV и SARS-CoV-2) принадлежат к роду Betacoronavirus [5, 6, 8]. Два штамма вируса, SARS-СоV и SARS-СоV-2, похожи: филогенетический анализ показал 79,6% идентичной геномной последовательности [9, 6, 8]. С учетом этой гомологии предполагается, что SARS-CoV-2 имеет много общих биологических свойств с SARS-CoV, что позволяет применять накопленные знания о жизненном цикле и патогенезе SARS-CoV для понимания SARS-CoV-2 [10, 11]. Для проникновения в клетку-хозяина оба вируса используют свои спайк-белки. Единица S1 белка S прикрепляется и связывается с рецептором клетки-хозяина. Затем для входа в клетку требуется праймирование белка S-клеточными протеазами клетки-хозяина, что приводит к слиянию оболочки вируса и мембраны клетки-хозяина и проникновению в эндотелиоцит.

Вместе с тем S-белок SARS-CoV-2 содержит две отличительные особенности, которых нет у SARS-CoV. Во-первых, он имеет более высокое сродство к человеческому ангиотензинпревращающему ферменту-2 (АПФ-2) [9, 11] и может напрямую связываться с АПФ-2 человека с аналогичной или даже более высокой аффинностью, чем у SARS-CoV [12]. Это высокое сродство к связыванию, вероятно, объясняет более высокую контагиозность SARS-CoV-2 и тяжесть течения COVID-19. Во-вторых, S-белок SARS-CoV-2 имеет вставку из четырех аминокислотных остатков на границе между субъединицами S1 и S2, что вводит новый сайт расщепления фурина, отсутствующий у других коронавирусов. Хотя функция этого нового сайта расщепления до настоящего момента не выяснена, аналогичные участки расщепления описаны у высокопатогенных вирусов птичьего гриппа и вируса болезни Ньюкасла [9, 11]. Имеется гипотеза, согласно которой именно эта примечательная особенность играет значительную роль в расширении клеточного или тканевого тропизма SARS-CoV-2 [9], способствуя полиорганным эффектам COVID-19.

Рецептором клетки-хозяина является АПФ-2, а используемой сериновой протеазой – TMPRSS2 [11]. Внедрение вирусной РНК вызывает выход клеточной в кровоток АПФ-2 и нарушение функционирования рецепторов к АПФ-2. В норме АПФ-2 едва присутствует в кровообращении в растворимой форме, тем не менее он широко экспрессируется, а его рецепторы обнаружены в эндотелиоцитах артерий и вен, клетках гладкой мускулатуры артерий почти всех органов, включая легкие, сердце, почки и головной мозг. Наиболее вероятно, что именн...

Салухов В.В., Сагун Б.В.