Обзор данных о коронавирусе, COVID-19 и сердечно-сосудистых заболеваниях

Инфекция эндотелиальных клеток и эндотелииты при COVID-19

  • Сердечно-сосудистые осложнения, наряду с респираторными, всё чаще становятся основной угрозой при COVID-19. Механизм, лежащий в основе диспропорционального ответа у пациентов с сердечно-сосудистой патологией и новой коронавирусной инфекцией COVID-19, окончательно не определен.
  • Сосудистый эндотелий – это активный паракринный, эндокринный и аутокринный орган, играющий ключевую роль в регуляции сосудистого тонуса и гомеостаза. При эндотелиальной дисфункции равновесие смещается в сторону вазоконстрикции, ишемии, воспаления и прокоагулянтного состояния.
  • Ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ2), который служит рецептором для SARS-CoV-2, экспрессируется не только клетками лёгких, сердца, почек и кишечника, но и эндотелиоцитами, широко представленными в различных органах. Неизвестно, является ли инфицирование эндотелиоцитов вирусом причиной развития сосудистых нарушений при COVID-19. Показано, что SARS-CoV-2 напрямую может инфицировать органоиды искусственно выращенных сосудов in vitro [1].
  • Представлены доказательства вирусного поражения эндотелиальных клеток сосудов различных органов у трех пациентов с COVID-19.
  • Пациент 1. Мужчина, 71 год, с почечным трансплантатом, ИБС и артериальной гипертензией, COVID-19, дыхательной недостаточностью, потребовавшей ИВЛ. Полиорганная недостаточность, смерть на 8 день. При электронной микроскопии аутопсийного материала трансплантированной почки обнаружены включения вируса в эндотелиоцитах (рис. A, B). При гистологическом исследовании – скопление воспалительных клеток, ассоциированных с эндотелием, а также апоптотические тельца в сердце, тонкой кишке (рис. С) и лёгких (рис. D). Обнаружены скопления мононуклеарных клеток, застой в мелких легочных сосудах.
  • Пациент 2. Женщина 58 лет, с сахарным диабетом, артериальной гипертензией и ожирением, COVID-19 с прогрессирующей дыхательной недостаточностью, а впоследствии и полиорганной недостаточностью, потребовавшей заместительной почечной терапии. На 16 день из-за брыжеечной ишемии ей потребовалось удаление некротизированной тонкой кишки. Развилась недостаточность кровообращения вследствие инфаркта миокарда с подъёмом сегмента ST. Смерть наступила в результате остановки сердца. Посмертное гистологическое исследование:
          - лимфоцитарный эндотелиит в лёгких, сердце, почках и печени, некроз печени; 
          - инфаркт миокарда, без признаков лимфоцитарного миокардита; 
          - эндотелиит сосудов подслизистого слоя тонкой кишки.
  • Пациент 3. Мужчина 69 лет, с артериальной гипертензией, COVID-19 и дыхательной недостаточностью, потребовавшей ИВЛ. При эхокардиографии выявлено снижение фракции выброса левого желудочка. Развились брыжеечная ишемия, шок, выполнена резекция тонкой кишки, пациент выжил. Гистологическое исследование резецированной тонкой кишки: выраженный эндотелиит сосудов подслизистого слоя и апоптотические тельца (рис. С).
  • Рекрутирование иммунных клеток, либо вследствие прямого инфицирования вирусом эндотелиальных клеток, либо опосредованное иммунным ответом организма, может привести к диффузной эндотелиальной дисфункции, связанной с апоптозом (рис. D).
  • Таким образом, продемонстрировано наличие вирусных элементов в эндотелиоцитах и накопление воспалительных клеток, с доказательствами гибели эндотелиальных и воспалительных клеток. Эти данные позволяют предположить, что инфекция SARS-CoV-2 ускоряет развитие эндотелиита в нескольких органах как вследствие прямого вирусного поражения, так и воспалительной реакции организма.
  • Кроме того, индукция апоптоза и пироптоза может играть важную роль в повреждении эндотелиальных клеток у пациентов с COVID-19. Эндотелиит при COVID-19 может объяснить системные нарушения микроциркуляторного русла сосудистых руслах и их клинические последствия.
  • Гипотеза позволяет обосновать терапию для стабилизации эндотелия при борьбе с репликацией вируса, особенно использование противовоспалительных антицитокиновых препаратов, ингибиторов АПФ и статинов. Эта стратегия может быть особенно актуальна для уязвимых пациентов с ранее существовавшей эндотелиальной дисфункцией: у мужчин, лиц с анамнезом курения, артериальной гипертензии, диабета, ожирения и установленными сердечно-сосудистыми заболеваниями, которые ассоциированы с неблагоприятными исходами при COVID-19.

Патология эндотелиоцитов при COVID-19
Рисунок. Патология эндотелиоцитов при COVID-19

(A, B) Электронная микроскопия почечной ткани: вирусные включения в перитубулярных пространствах и вирусные частицы в эндотелиоцитах капиллярных петель клубочков. Скопления вирусных частиц (указаны стрелками) представлены в виде круга с темной плотной границей и светлым центром. Звездочкой на рисунке В обозначены капилляры перитубулярного пространства, содержащие вирусные частицы. Вставка на рисунке B показывает базальную мембрану клубочка с эндотелиоцитами и вирусными частицами (стрелка; около 150 нм в диаметре).

(С) Образец резецированной тонкой кишки пациента 3, окрашенный гематоксилином-эозином. Стрелки указывают на инфильтраты мононуклеаров в интиме сосудов. На вставке рисунка C показано иммуногистохимическое окрашивание каспазы 3 в образцах тонкой кишки из серийного среза ткани. Окрашивание соответствовало апоптозу эндотелиальных и мононуклеарных клеток.

(D) В посмертном образце легкого, окрашенном гематоксилином и эозином, выявлены утолщенные перегородки легкого, включая большой артериальный сосуд с мононуклеарной и нейтрофильной инфильтрацией (стрелка в верхней вставке). Нижняя вставка показывает иммуногистохимическое окрашивание каспазы 3 в том же образце.

Источник: Z. Varga, AJ Flammer, P. Steiger, M. Haberecker, R. Andermatt, AS Zinkernagel, MR Mehra, RA Schuepbach, F. Ruschitzka, H. Moch. Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19. www.thelancet.com. Published online April 17, 2020 https://doi.org/10.1016/ S0140-6736(20)30937-5

1. Monteil V KH, Prado P, Hagelkrüys A, et al. Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2. Cell 2020; published online in press. https://www.cell.com/pbassets/ products/coronavirus/ CELL_ CELL-D-20-00739.pdf (accessed April 17, 2020).
Клинические случаи Миокардиальное повреждение/Миокардит Тромбозы/ТЭЛА