В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Virus Research , исследователи оценили влияние нарушения регуляции клеточных сигнальных событий на тяжесть коронавирусной болезни 2019 (COVID-19).

Фон

Для искоренения болезни необходим иммунный ответ, сбалансированный против неизвестного патогена. Когда клеточные толл-подобные рецепторы (TLR) обнаруживают коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), быстро запускается последовательность клеточных сигнальных событий как часть естественного защитного механизма организма в ответ на инфицирующий вирус. Однако при нарушении этого равновесия иммунная система становится нарушенной и не может поддерживать должным образом контролируемую транскрипцию и трансляцию сигнальных компонентов.

В результате системы кровообращения выделяют избыточное количество провоспалительных медиаторов, что в конечном итоге приводит к « цитокиновому шторму » и клиническим нарушениям COVID-19. За инфекцией SARS-CoV-2 следуют низкие уровни интерферонов (IFN) и высокие уровни провоспалительных цитокинов, что отражает аберрантное событие передачи сигналов клетками и объясняет причины повышенной патогенности и тяжести течения COVID-19.

Клинические проявления COVID-19 из-за нарушения регуляции клеточных сигнальных путей

Респираторные симптомы:

Наиболее распространенные признаки респираторных заболеваний COVID-19 включают гипоксию, пневмонию, отек легких, проявляющийся в виде острого повреждения легких (ALI), и синдром острого респираторного заболевания (ARDS), который обычно может привести к легочной недостаточности. Диффузная альвеолярная деструкция и повышение проницаемости эндотелиальных и эпителиальных клеток, затекание жидкости в интерстиций легких, выраженное нарушение газообмена являются основными патологическими изменениями, наблюдаемыми у таких больных. Выработка различных распространенных воспалительных цитокинов, таких как интерлейкин (ИЛ)-1-бета, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-18 и фактор некроза опухоли (ФНО)-альфа, тесно связана с началом этих заболеваний. .

Неврологические симптомы:

Y.S. Eco Bee Farms, Маточное молочко, пчелиная пыльца, прополис и корейский женьшень, 90 капсул

Аносмия, агевзия и головная боль являются наиболее заметными неврологическими симптомами COVID-19 с дополнительной потенциальной связью с инсультом, нарушением сознания, энцефалопатией и судорогами. Воздействие SARS-CoV-2 на нервные клетки человека увеличивает вероятность того, что вирус сможет пройти через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) и проникнуть в центральную нервную систему (ЦНС). ИЛ-1 и ИЛ-6 могут усиливать нейровоспаление путем пересечения ГЭБ, что может способствовать проникновению инфицированных вирусом моноцитов и периферических лейкоцитов.

Сердечно-сосудистые симптомы:

Когда вирус SARS-CoV-2 поражает клетки сердца, экспрессия рецептора ангиотензинпревращающего фермента-2 (АПФ-2) может усиливать рекрутирование адапторных белков, необходимых для активации воспалительных сигнальных путей, что может привести к генерации воспалительных цитокинов. В результате развиваются различные проблемы с сердцем, в том числе миокардит, отсутствие сократительной функции, разрушение кардиомиоцитов и выработка маркеров повреждения сердца, которые в конечном итоге могут вызвать ишемию, коагуляцию, воспаление сосудов и тромбоз.

Почечная дисфункция:

Кроме того, COVID-19 был связан с острым повреждением почек и снижением функции почек (ОПН). Серьезная проблема с ОПП была выявлена ​​у госпитализированных лиц с тяжелой формой COVID-19. Хотя связи с SARS-CoV-2 не обнаружено, считается, что вирусная инфекция в почках запускает мРНК TLR4 в канальцевых клетках, что вызывает ишемию, канальцевый некроз и воспаление. Почки являются прямой мишенью для патогенеза, связанного с SARS-CoV-2, из-за экспрессии ACE2 в почках, адгезии тромбоцитов с фибрином в перитубулярных капиллярах, рекрутирования нейтрофилов, индуцированного комплементом, стимуляции TLR или Nod-подобного рецепторного белка 3 (NLRP3). ) образование воспалительных заболеваний.

Основные биомаркеры аномальных клеточных сигнальных событий:

Повышенные уровни ИЛ-6, по-видимому, увеличивают уровни С-реактивного белка (СРБ), нарушают функцию Т-клеток и снижают синтез альбумина, трансферрина и фибронектина. Кроме того, плохой прогноз COVID-19 наблюдается при наличии гиперпродукции цитокинов. В тяжелых случаях COVID-19 уровень ФНО-альфа в сыворотке чрезмерно высок, что оказывает провоспалительное воздействие на его активность. Считается, что неблагоприятный прогноз COVID-19 связан с повышением уровня этого цитокина в сыворотке крови, что сопоставимо с таковым при атипичной пневмонии и ближневосточном респираторном синдроме (БВРС).

Семейство цитокинов IL-1 представляет собой основные воспалительные цитокины, генерируемые активацией воспалительного процесса, сопровождаемой индукцией NF-B. Повышение IL-1 в значительной степени связано с тяжестью COVID-19. Casp1p20, протеолитически активированная каспаза-1, способствует активации субстратов, таких как воспалительные цитокины IL-1-бета, IL-18, а также гасдермин-D, и постоянно обнаруживается в сыворотке пациентов с COVID-19, а также Макрофаги и моноциты, инфицированные SARS-CoV-2. Поэтому при тяжелом течении COVID-19 идентификация активной каспазы-1 является ключевым биомаркером.

Лактатдегидрогеназа высвобождается из поврежденных клеток и считается возможным индикатором проницаемости сосудов при повреждении легких, опосредованном иммунной системой. Повышение вероятности тяжелого течения COVID-19 было связано с более высоким уровнем лактатдегидрогеназы (ЛДГ).

В целом, результаты исследования продемонстрировали типы клинических исходов, возникающих в результате нарушения регуляции клеточных сигнальных путей, а также ключевых клеточных компонентов, участвующих в стимуляции дисбаланса и тяжести заболевания.