Несмотря на многочисленные гипотезы, до сих пор оставалось неизвестным, каким образом при COVID-19 происходит процесс снижения количества основных клеток иммунной системы - лимфоцитов. Последнее исследование российских ученых Национального медицинского исследовательского центра гематологии, МГУ, иных научных организаций, опубликованное в журнале Viruses, приоткрывает завесу тайны над механизмом лимфопении, рассказывает «Лента.ру».
Наиболее частой причиной смерти от коронавируса выступает комплекс трех опасных факторов: нарушения свертываемости крови, острого респираторного дистресс-синдрома и дефицита определенных типов клеток крови (цитопении).
У 80% пациентов с умеренным коронавирусом и у 96% с тяжелым отмечается дефицит лимфоцитов - лимфопения. В том случае, если их число ниже, чем 1000 на микролитр, и наблюдается тяжелая форма COVID-19.
Среди нескольких предполагаемых механизмов возникновения лимфопении один заключается в том, что вирусные частицы распространяются во внелегочной среде, напрямую воздействуя на ткани периферических лимфоидных органов: лимфатические узлы средостения и селезенку, которые фильтруют поступающую из легких лимфу.
Предположение о проникновении коронавируса в лимфатические узлы подтвердилось при вскрытии грудной стенки скончавшихся от ковида пациентов с выявленной лимфоденопатией. Более того, увеличение лимфатических узлов было выявлено у 6% пациентов, госпитализированных с коронавирусной инфекцией, и у 66% - с тяжелой формой COVID-19.
Развитие лимфопении после инфицирования и следующей за ним массовой гибели Т-лимфоцитов описано и при иных коронавирусных инфекциях — SARS-CoV и MERS-CoV. Коронавирус способен оказывать прямое воздействие на иммунные клетки или вызывать их запрограммированную гибель опосредованно, через сигнальные пути.
Это хорошо видно на иранских пациентах, у которых наблюдалась корреляция между интенсивностью лимфопении и усилением программированной клеточной гибели лимфоцитов. Но до сих пор у исследователей не было данных, которые бы доказывали прямое инфицирование лимфоцитов вирусными частицами SARS-CoV-2 у пациентов с COVID-19.
В ходе своего исследования ученые использовали образцы тканей легких и лимфатических узлов, фиксированные формалином и парафином, взятые для гистологического исследования при вскрытии 36 умерших от COVID-19 пациентов. Из них выделяли РНК, которую затем конвертировали в комплементарную ДНК через обратную транскрипцию. Количественная оценка генетического материала вирусов проводилась с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). Такой подход дал возможность точнее определить, насколько SARS-CoV-2 распространился в исследуемых тканях.
Коронавирус может по-разному воздействовать на клетки человеческого организма, в зависимости от штаммов, которые различаются мутациями в так называемом белке-шипе или S-белке, затрагивающих рецептор-связывающий домен или его окружение. Этот домен прикрепляется к рецептору ACE2, находящемуся на поверхности заражаемых клеток, и помогает вирусным частицам проникать внутрь.
Как известно, прежде всего поражаются органы и ткани, клетки которых экспрессируют ACE2. Экспрессия – это активность генов, ACE2 - мембранный белок. Экспрессия ACE2 у лимфоцитов превращает иммунные клетки в потенциальные мишени для коронавируса, различные варианты которого могут действовать на них особым образом. К сожалению, результаты исследования не дали никаких новых данных о том, как различные штаммы влияют на поражение лимфоцитов. Но ученые, в ходе прямого исследования тканей и клеток через электронный микроскоп, сделали интересное открытие.
Сначала они проверили связь между лимфопенией и вирусной нагрузкой, разделив 36 пациентов на 3 группы, в зависимости от уровня коронавируса в тканях. В первой оказались три пациента, у которых ни в одном из органов SARS-CoV-2 обнаружен не был. Во вторую вошли пациенты с диссеминированным коронавирусным поражением легких. У пациентов третьей группы коронавирус распространился на легкие, лимфатические узлы и селезенку.
Продолжительность периода, проведенного в стационаре до момента смерти, во второй и третьей группе составила 18,5 и 7 дней, а частота лимфопении — 58,3% и 71,4%. Более короткий срок пребывания в отделении интенсивной терапии был связан с более высоким уровнем вирусной нагрузки SARS-CoV-2 в легких и внелегочным распространением вируса во вторичные лимфоидные органы.
Исследователи не обнаружили корреляции между тяжестью лимфопении и вирусной нагрузкой в селезенке и лимфатических узлах. Результат исследования показал: значительный дефицит лимфоцитов отмечался даже у пациентов, у которых коронавирус не затронул селезенку и лимфатические узлы, и наоборот - лимфопения не наблюдалась у некоторых пациентов с диссеминацией коронавируса в тканях селезенки.
Однако трансмиссионная электронная микроскопия позволила ученым увидеть кое-что интересное: полноценные вирусные частицы (вирионы), находящиеся внутри клеток. В цитоплазме одного из лимфоцитов исследователи обнаружили пузырек с многочисленными вирусными частицами SARS-CoV-2.
Как отмечают авторы исследования, это первый случай наблюдения прямого инфицирования лимфоцитов у пациентов с коронавирусом. Открытие подтверждает гипотезу о том, что лимфопения способна возникать не из-за поражения лимфатических тканей, а из-за прямого проникновения SARS-CoV-2 в лимфоциты и затем активного размножения внутри них, что сопровождается цитотоксическим эффектом.
