В недавнем обзоре, опубликованном в журнале Toxicology and Applied Pharmacology , исследователи обсудили влияние фосфорорганических соединений (OP) и тяжелого острого респираторного синдрома, вызванного коронавирусом 2 (SARS-CoV-2), на здоровье сердечно-сосудистой системы (CVS).

Кардиотоксичность является новой глобальной проблемой здравоохранения и важной причиной смертности. Сообщалось, что ФОС вызывают несколько кардиотоксических эффектов, способствуя развитию миокардита, систолической дисфункции, аритмии, ослаблению сердечной мышцы и нарушению электрофизиологии сердца. Аналогичное повреждение сердца было зарегистрировано у пациентов с положительным результатом на SARS-CoV-2, и, следовательно, синергетические эффекты соединений SARS-CoV-2 и OP могут усиливать риск кардиотоксичности. 

Об обзоре

В настоящем обзоре исследователи обсудили кардиотоксичность, вызванную ФОС, и коронавирусную болезнь 2019 года (COVID-19).

SARS-CoV-2-опосредованное поражение сердечно-сосудистой системы

SARS-CoV-2 нарушает гомеостаз цитокинов, окислительно-восстановительный баланс и ось ангиотензин-II/AT1R, что способствует повреждению сердечно-сосудистой системы. Рецептор SARS-CoV-2, ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ-2), экспрессируется в перицитах сердца. Вызванный SARS-CoV-2 окислительный стресс, цитокиновый шторм и нарушение ренин-ангиотензиновой системы могут еще больше усугубить проблемы с сердечно-сосудистой системой, связанные с COVID-19, у пациентов. Повышенный уровень ангиотензина II может вызвать гипертрофию кардиомиоцитов.

Вызванный SARS-CoV-2 миоцитолиз подпитывает аутоиммунные реакции, которые запускаются высвобождением клеточных антигенов, таких как миозин или мускариновые рецепторы M2 и бета1-адренорецепторы (β1AR). Высвобождение рецепторов запускает генерацию аутоантител, таких как антитела против β1AR, которые связываются с β1AR, способствуя патологическому ремоделированию сердца и способствуя развитию дилатационной кардиомиопатии.

Воздействие SARS-CoV-2 может способствовать экспрессии молекул адгезии, таких как внутриклеточная молекула адгезии 1 (ICAM-1), CAM-1 сосудов (VCAM-1), P-селектин и E-селектин, на эндотелии сосудов путем активации ядерный фактор каппа B (NF-κB) и белок-активатор 1 (AP-1), способствующие образованию тромбов. В результате могут возникнуть сосудистый эндотелиит, увеличение сердца и инфаркт миокарда.

Gummiology, жевательный витамин D3 для взрослых, без желатина, со вкусом персика и вишни, 100 вегетарианских жевательных таблеток

Повреждение сердца можно определить по повышенным уровням тропонина I и Т и N-концевого натрийуретического пептида про-В-типа, учащенному и нерегулярному сердцебиению, заметному снижению систолической функции желудочков и уменьшенной фракции выброса, более высоким уровням D-димера , продуктам деградации фибриногена, увеличение протромбинового времени и активированного частичного тромбопластинового времени. Кроме того, сообщалось о патологических изменениях на электрокардиограмме (ЭКГ), таких как подъем сегмента ST, удлинение интервала Q-Tc и инверсия зубца T.

ОП-опосредованное повреждение ССС

ФОС широко используются в качестве пестицидов в сельском хозяйстве для повышения урожайности и удовлетворения постоянно растущих потребностей сельскохозяйственных культур, фруктов и овощей на мировом рынке. Они также использовались в качестве антипиренов, пластификаторов, пеногасителей или противоизносных присадок в лаках, гидравлических жидкостях и средствах для полировки полов.

Отравление OP может вызвать проблемы с ССС, вызывая миокардит, отек ССС, аритмию, систолическую дисфункцию, инфаркт и изменение электрофизиологии. Уровень серологической параоксоназы 1 человека снижается при тяжелом отравлении ФОС, а низкая активность параоксоназы в сыворотке способствует развитию ИМ и ишемической болезни сердца.

Являясь известным ингибитором холинэстеразы, ФОС могут вызывать аритмию, ишемическую болезнь сердца и застойную сердечную недостаточность. Сообщалось о нерегулярной частоте пульса, torsades de pointes, блокаде правой ножки пучка Гиса с фибрилляцией предсердий и полиморфной желудочковой тахикардии. У крыс отравление ОП вызывает потерю поперечной исчерченности, широких межпучковых промежутков, цитоплазматическую вакуолизацию и расслоение миофибрилл в сердечной мышце.

Воздействие ФОС, таких как фентион, может вызвать очаговое повреждение миокарда (микронекроз), интерстициальные клеточные инфильтраты (миокардит), некроз и/или апоптоз в тканях сердца. OP генерируют активные формы кислорода (АФК) и нарушают окислительно-восстановительный баланс в клеточной части, чтобы активировать сигналы смерти, такие как нарушение переходной поры митохондриальной проницаемости, нарушение гомеостаза ионов кальция (Ca2+) и истощение аденозинтрифосфата (АТФ), участвующие в гибели клеток. В результате при отравлении OP наблюдались повышенные уровни маркеров повреждения миокарда (креатинкиназа-Mb и тропонин I) в паре с маркерами сердечной недостаточности (NT-proBNP).

Сходство механизмов между отравлением OP и кардиотоксичностью, вызванной SARS-CoV-2

Эндотелиальная дисфункция является ключевым признаком заболеваний ССС. Это связано с повышенным уровнем провоспалительных цитокинов, таких как фактор некроза опухоли-альфа (ФНО-α), интерлейкин (ИЛ)-1β, ИЛ-6 и интерферон-гамма (ИФН-γ), а также оба, ОРВИ. Соединения CoV-2 и OP могут вызывать повреждение эндотелия. Воздействие ФОС и SARS-CoV-2 способствует повышению активности С-реактивного белка (СРБ), образованию АФК и активации пути NF-kB.

Соединения OP и SARS-CoV-2 могут вызывать нарушения ренин-ангиотензиновой системы (РАС), снижать уровни антиоксидантов и увеличивать цитозольное высвобождение Ca2+ из внутриклеточных запасов, что приводит к ремоделированию сердца, сужению сосудов, перекисному окислению липидов в сердце и повреждению белков в тканях сердца. . Повышенное диастолическое кровяное давление, изменения кардиомиоцитов и сосудистое воспаление, апоптоз и/или некроз наблюдались как при отравлении OP, так и при COVID-19.

В целом результаты обзора показали, что воспаление, вызванное химическими веществами SARS-CoV-2 и OP, может усугубить проблемы с сердцем, которые могут повысить риск смертности у пациентов с COVID-19.