Сравнительная оценка протеазной активности тучных клеток в тканях сердца и легких при COVID-19

Аннотация. Имеются данные о вкладе тучных клеток (ТК) в поражение легких при COVID-19. При этом информация о ТК сердца при новой коронавирусной инфекции ограничена и противоречива. Эти факторы формируют интерес к изучению вклада ТК в повреждение сердца при новой коронавирусной инфекции.
Цель – провести сравнительную оценку протеазной активности ТК в тканях сердца и легких у пациентов, погибших вследствие COVID-19.
Материал и методы. Выборка состояла из 40 пациентов (21 мужчина, 19 женщин, средний возраст 66,65 ± 7,40 года), госпитализированных с диагнозом COVID-19 тяжелого и крайне тяжелого течения и погибших вследствие диффузного альвеолярного повреждения. Аутопсийный материал тканей сердца и легкого подвергался окрашиванию гематоксилином и эозином и по Пикро – Маллори, а также иммуногистохимическому анализу. Проводились подсчет общего числа ТК с распределением по степени дегрануляции, а также количественный анализ протеазного профиля (триптаза, химаза, карбоксипептидаза А3 (CPA3) на 1 мм2.
Результаты. Наибольшие различия при сравнении протеазного профиля ТК тканей сердца и легких наблюдались в отношении количества триптаза-позитивных ТК: медианы составили 2,39 [1,795; 3,42] на 1 мм2 и 23,87 [14,8; 34,53] на 1 мм2 соответственно (p = 0,0000). Значимые различия сохранялись в отношении всех фенотипов ТК с их преобладанием в тканях легких (p = 0,0000). Были установлены положительные связи между количеством ТК в тканях исследуемых органов с наибольшими коэффициентами корреляции в отношении дегранулированных триптаза-позитивных ТК (r = 0,4711; p = 0,0001) и общего количества CPA3-позитивных ТК (r = 0,5056; p = 0,0319).
Заключение. ТК всех фенотипов преобладали в легких. В обоих органах (сердце и легких) наибольшее количество ТК оказалось представлено триптаза-позитивными, а наименьшее – химаза-позитивными ТК. Наличие корреляционных связей между ТК в сердце и легких может указывать на вовлечение сердца в системный воспалительный процесс при COVID-19 у всех пациентов вне зависимости от наличия клинических проявлений поражения этого органа.

ВВЕДЕНИЕ

В 2019 г. человечество столкнулось с новой коронавирусной инфекцией (НКИ) COVID-19, вызванной вирусом SARS-CoV-2 (Severe Acute Respiratory Syndrome-related CoronaVirus 2). Полученные об особенностях течения этого заболевания данные указывают на мультисистемный характер поражений при развитии этой инфекции. Помимо дыхательной системы как основной мишени НКИ, в патологический процесс могут вовлекаться и другие системы органов: сердечно-­сосудистая [1], кишечник [2] и печень [3], почки [4], нервная система [5], кожа [6] и др.

Подробному изучению подвергался характер поражения легочной ткани при НКИ. По результатам исследований аутопсийного материала легких пациентов, погибших вследствие инфицирования COVID-19, были определены признаки диффузного альвеолярного повреждения (ДАП), которые включали развитие венозного полнокровия и внутриальвеолярного отека, образование гиалиновых мембран и поражение альвеолоцитов [7, 8].

Поражение сердца при инфицировании SARS- CoV-2 патогенетически обусловлено наличием в его тканях ангиотензинпревращающего фермента 2-го типа (АПФ 2) – рецептора, необходимого для проникновения вируса в клетки. Этот процесс также связан со снижением физиологической активности АПФ 2, что приводит к накоплению ангиотензина II (АТ II), способствуя развитию воспаления, дисфункции эндотелия, гипертрофии миокарда, фиброза интерстиция, а также гиперкоа­гуляции [9].

Клинически вовлечение сердечно-сосудистой системы в патологический процесс при НКИ может проявляться ишемической болезнью сердца (ИБС), нарушениями ритма и миокардитом [1]. Признаки возникшей кардиологической патологии регистрируются у 23% госпитализированных пациентов с COVID-19. Вероятность поражения тканей сердца в ходе НКИ возрастает в два раза у госпитализированных пациентов старше 60 лет [10]. Вместе с тем в группе больных, перенесших миоперикардит по причине заражения SARS-CoV-2, средний возраст составил 43 года [11].

При НКИ наблюдаются несколько различных путей повреждения тканей: это как прямое, так и опосредованное цитопатическое воздействие вируса на клетки, апоптоз клеток, спровоцированный гипоксией, а также повреждения тканей, вызванные нарушением иммунного ответа макроорганизма [12]. Опосредованные механизмы связаны с чрезмерным высвобождением цитокинов, ферритина, лактатдегидрогеназы и D-димера [1, 10]. Прямое цитопатическое воздействие SARS-CoV-2 в отношении тканей сердца является спорным, однако есть сведения об определении частиц вируса с помощью электронной микроскопии в интерстиции и эндотелиальных клетках сердца [13, 14]. Кроме того, в исходе воспаления и гибели тканей сердца может наблюдаться формирование фиброза. Тучные клетки (ТК) являются как иммунокомпетентными клетками, активно участвующими в процессах воспаления, так и компонентом патогенеза фиброобразования. Есть данные о вкладе ТК в поражение легких при COVID- 19. Согласно результатам гистологических исследований, инфицирование SARS-CoV-2 сопровождается накоплением ТК и активацией процес­са их дегрануляции в тканях бронхиального дерева и легких, способствуя их повреждению [15]. При этом информация о ТК сердца при НКИ ограничена. Высказывались предположения о гистамин-опосредованном воздействии на перициты капилляров сердца, индуцированном чрезмерной активностью ТК, как о возможном механизме гибели кардиомиоцитов при вирусных инфекциях. Однако наравне с этим существует теория о прямом воздействии SARS- CoV-2 на перициты и просвет капилляров [16]. Изучение аутопсийного материала, содержавшего образцы тканей сердца погибших пациентов с НКИ, показало отсутствие типичных признаков миокардита в сочетании с накоплением интерстициально и периваскулярно расположенных ТК, апоптозом кардиомиоцитов и фиброзом [17]. При этом не было получено данных о сопоставлении протеазной активности ТК в сердце и легких при НКИ.

Цель – провести сравнительную оценку протеазной активности ТК в тканях сердца и легких у пациентов, погибших вследствие COVID-19.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Участники исследования были набраны в отделениях для лечения пациентов с НКИ COVID-19 БУЗ Воронежской области «Воронежская городская клиническая больница скорой медицинской помощи № 1» и БУЗ Воронежской области «Воронежская областная клиническая больница № 1» с сентября 2021 г. по февраль 2022 г. Первичная выборка была сформирована с учетом критериев невключения и состояла из 488 пациентов. Конечная выборка включала 40 пациентов, у которых наблюдалось тяжелое или крайне тя...

А.В. Будневский, С.Н. Авдеев, Е.Д. Архипова, В.В. Шишкина, Т.А. Черник, А.А. Филин