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.А.В. Будневский, С.Н. Авдеев, Е.Д. Архипова, В.В. Шишкина, Т.А. Черник, А.А. Филин
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.
Ключевые слова
протеазная активность тучных клеток
COVID-19
сравнительный анализ
тучные клетки сердца
тучные клетки легких
Список литературы
1. Srinivasan A., Wong F., Couch L.S., Wang B.X. Cardiac complications of COVID-19 in low-risk patients. Viruses. 2022;14(6): 1322.
https://doi.org/10.3390/v14061322. PMID: 35746793. PMCID: PMC9228093.
2. Monkemuller K., Fry L., Rickes S. COVID-19, coronavirus, SARS-CoV-2 and the small bowel. Rev Esp Enferm Dig. 2020; 112(5): 383–88.
https://doi.org/10.17235/reed.2020.7137/2020. PMID: 32343593.
3. Singh L., Kumar A., Rai M. et al. Spectrum of COVID-19 induced liver injury: A review report. World J Hepatol. 2024; 16(4): 517–36.
https://doi.org/10.4254/wjh.v16.i4.517. PMID: 38689748. PMCID: PMC11056898.
4. Кравченко А.Я., Концевая А.В., Будневский А.В., Черник Т.А. Новая коронавирусная инфекция (COVID-19) и патология почек. Профилактическая медицина. 2022; 25(3): 92–97. (Kravchenko A.Ya., Kontsevaya A.V., Budnevsky A.V., Chernik T.A. Novel coronavirus infection (COVID-19) and kidney disease. Profilakticheskaya meditsina = The Russian Journal of Preventive Medicine. 2022; 25(3): 92–97 (In Russ.)).
https://doi.org/10.17116/profmed20222503192. EDN: BUMCKR.
5. Pennisi M., Lanza G., Falzone L. et al. SARS-CoV-2 and the nervous system: From clinical features to molecular mechanisms. Int J Mol Sci. 2020; 21(15): 5475.
https://doi.org/10.3390/ijms21155475. PMID: 32751841. PMCID: PMC7432482.
6. Danarti R., Limantara N.V., Rini D.L.U. et al. Cutaneous manifestation in COVID-19: A lesson over 2 years into the pandemic. Clin Med Res. 2023; 21(1): 36–45.
https://doi.org/10.3121/cmr.2023.1598. PMID: 37130789. PMCID: PMC10153677.
7. Menter T., Haslbauer J.D., Nienhold R. et al. Postmortem examination of COVID-19 patients reveals diffuse alveolar damage with severe capillary congestion and variegated findings in lungs and other organs suggesting vascular dysfunction. Histopathology. 2020; 77(2): 198–209.
https://doi.org/10.1111/his.14134. PMID: 32364264. PMCID: PMC7496150.
8. Самсонова М.В., Михалева Л.М., Зайратьянц О.В. с соавт. Патология легких при COVID-19 в Москве. Архив патологии. 2020; 82(4): 32–40. (Samsonova M.V., Mikhaleva L.M., Zairatyants O.V. et al. Lung pathology of COVID-19 in Moscow. Archive of Pathology = Arkhiv patologii. 2020; 82(4): 32–40. (In Russ.)).
https://doi.org/10.17116/patol20208204132. EDN: KRPHRJ.
9. Викулова О.К., Зураева З.Т., Никанкина Л.В., Шестакова М.В. Роль ренин-ангиотензиновой системы и ангиотензинпревращающего фермента 2 типа в развитии и течении вирусной инфекции СОVID-19 у пациентов с сахарным диабетом. Сахарный диабет. 2020; 23(3): 242–249. (Vikulova O.K., Zuraeva Z.T., Nikankina L.V., Shestakova M.V. The role of renin-angiotensin system and angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) in the development and course of viral infection COVID-19 in patients with diabetes mellitus. Saharnyj diabet = Diabetes Mellitus. 2020; 23(3): 242–249 (In Russ.)).
https://doi.org/10.14341/dm12501. EDN: HVDENZ.
10. Fu L., Liu X., Su Y. et al. Prevalence and impact of cardiac injury on COVID-19: A systematic review and meta-analysis. Clin Cardiol. 2021; 44(2): 276–283.
https://doi.org/10.1002/clc.23540. PMID: 33382482. PMCID: PMC7852167.
11. Rathore S.S., Rojas G.A., Sondhi M. et al. Myocarditis associated with Covid-19 disease: A systematic review of published case reports and case series. Int J Clin Pract. 2021; 75(11): e14470.
https://doi.org/10.1111/ijcp.14470. PMID: 34235815.
12. Priya S.P., Sunil P.M., Varma S. et al. Direct, indirect, post-infection damages induced by coronavirus in the human body: An overview. Virusdisease. 2022; 33(4): 429–44.
https://doi.org/10.1007/s13337-022-00793-9. PMID: 36311173. PMCID: PMC9593972.
13. Tavazzi G., Pellegrini C., Maurelli M. et al. Myocardial localization of coronavirus in COVID-19 cardiogenic shock. Eur J Heart Fail. 2020; 22(5): 911–15.
https://doi.org/10.1002/ejhf.1828. PMID: 32275347. PMCID: PMC7262276.
14. Varga Z., Flammer A.J., Steiger P. et al. Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19. Lancet. 2020; 395(10234): 1417–18.
https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30937-5. PMID: 32325026. PMCID: PMC7172722.
15. Будневский А.В., Авдеев С.Н., Овсянников Е.С. с соавт. Роль тучных клеток и их протеаз в поражении легких у пациентов с COVID-19. Пульмонология. 2023; 33(1): 17–26. (Budnevsky A.V., Avdeev S.N., Ovsyannikov E.S. et al. The role of mast cells and their proteases in lung damage associated with COVID-19. Pulmonologiya = Pulmonology. 2023; 33(1): 17–26 (In Russ.)).
https://doi.org/10.18093/0869-0189-2023-33-1-17-26. EDN: KJVTRV.
16. Cao J.-B., Zhu S.-T., Huang X.-S. et al. Mast cell degranulation-triggered by SARS-CoV-2 induces tracheal-bronchial epithelial inflammation and injury. Virol Sin. 2024; 39(2): 309–18.
https://10.1016/j.virs.2024.03.001. PMID: 38458399. PMCID: PMC11074640.
17. Hartmann C., Miggiolaro A.F.R.D.S., Motta J.S. et al. The pathogenesis of COVID-19 myocardial injury: An immunohistochemical study of postmortem biopsies. Front Immunol. 2021; 12: 748417.
https://10.3389/fimmu.2021.748417. PMID: 34804033. PMCID: PMC8602833.
18. Zhou F., Yu T., Du R. et al. Clinical course and risk factors for mortality of adult inpatients with COVID-19 in Wuhan, China: A retrospective cohort study. Lancet. 2020; 395(10229): 1054–62.
https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30566-3. PMID: 32171076. PMCID: PMC7270627.
19. Lippi G., Lavie C.J., Sanchis-Gomar F. Cardiac troponin I in patients with coronavirus disease 2019 (COVID-19): Evidence from a meta-analysis. Prog Cardiovasc Dis. 2020; 63(3): 390–91.
https://10.1016/j.pcad.2020.03.001. PMID: 32169400. PMCID: PMC7127395.
20. Xanthopoulos A., Bourazana A., Giamouzis G. et al. COVID-19 and the heart. World J Clin Cases. 2022; 10(28): 9970–84.
https://10.12998/wjcc.v10.i28.9970. PMID: 36246800. PMCID: PMC9561576.
21. Zuin M., Rigatelli G., Bilato C. et al. One-year risk of myocarditis after COVID-19 infection: A systematic review and meta-analysis. Can J Cardiol. 2023; 39(6): 839–44.
https://10.1016/j.cjca.2022.12.003. PMID: 36521730. PMCID: PMC9743686.
22. Fremont-Smith M., Gherlone N., Smith N. et al. Models for COVID-19 early cardiac pathology following SARS-CoV-2 infection. Int J Infect Dis. 2021; 113: 331–35.
https://10.1016/j.ijid.2021.09.052. PMID: 34592443. PMCID: PMC8473263.
23. Арташян О.С., Храмцова Ю.С., Тюменцева Н.В. с соавт. Тучные клетки миокарда и адаптация сердца к физической нагрузке. Человек. Спорт. Медицина. 2021; 21(2): 34–41. (Artashyan O.S., Khramtsova Yu.S., Tуumentseva N.V. et al. Cardiac mast cells and adaptation of the heart to physical activity. Chelovek. Sport. Meditsina = Human. Sport. Medicine. 2021; 21(2): 34–41 (In Russ.)).
https://doi.org/10.14529/hsm210204. EDN: UGUJAG.
24. (Li H., Huang L.-F., Wen C. et al. Roles of cardiac mast cells and Toll-like receptor 4 in viral myocarditis among mice. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 2013; 15(10): 896–902 (In Chinese)). PMID: 24131845.
25. Fairweather D., Beetler D.J., Di Florio D.N. et al. COVID-19, myocarditis and pericarditis. Circ Res. 2023; 132(10): 1302–19.
https://doi.org/10.1161/circresaha.123.321878. PMID: 37167363. PMCID: PMC10171304.
26. Nappi F., Singh S.S.A. SARS-CoV-2-induced myocarditis: A state-of-the-art review. Viruses. 2023; 15(4): 916.
https://doi.org/10.3390/v15040916. PMID: 37112896. PMCID: PMC10145666.
27. Krysko O., Bourne J.H., Kondakova E. et al. Severity of SARS-CoV-2 infection is associated with high numbers of alveolar mast cells and their degranulation. Front Immunol. 2022; 13: 968981.
https://doi.org/10.3389/fimmu.2022.968981. PMID: 36225927. PMCID: PMC9548604.
28. Атякшин Д.А., Бухвалов И.Б., Тиманн М. Протеазы тучных клеток в формировании специфического тканевого микроокружения: патогенетические и диагностические аспекты. Терапия. 2018; (6): 128–140. (Atyakshin D.A., Bukhvalov I.B., Timann M. Mast cell proteases in specific tissular microenvironment formation: Pathogenetic and diagnostical aspects. Terapiya = Therapy. 2018; (6): 128–140 (In Russ.)).
https://dx.doi.org/10.18565/therapy.2018.6.128-140. EDN: YNNGYH.
29. Wu L., Baylan U., van der Leeden B. et al. Cardiac inflammation and microvascular procoagulant changes are decreased in second wave compared to first wave deceased COVID-19 patients. Int J Cardiol. 2022; 349: 157–65.
https://doi.org/10.1016/j.ijcard.2021.11.079. PMID: 34871622. PMCID: PMC8641429.
Об авторах / Для корреспонденции
Андрей Валериевич Будневский, д. м. н., профессор, заведующий кафедрой факультетской терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России, заслуженный изобретатель РФ. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10.E-mail: avbudnevski@vrngmu.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1171-2746
Сергей Николаевич Авдеев, д. м. н., профессор, академик РАН, заведующий кафедрой пульмонологии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет). Адрес: 119048, г. Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2.
E-mail: serg_avdeev@list.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-5999-2150
Екатерина Дмитриевна Архипова, аспирантка кафедры факультетской терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10.
E-mail: e.pavlyukevich@bk.ru
ORCID: https://orcid.org/0009-0002-4960-334X
Виктория Викторовна Шишкина, к. м. н., заведующая кафедрой гистологии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10.
E-mail: v.v.4128069@yandex.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9185-4578
Татьяна Александровна Черник, к. м. н., доцент кафедры факультетской терапии ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10.
E-mail: ch01@mail.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1371-0848
Андрей Анатольевич Филин, к. м. н., заведующий кафедрой патологической анатомии, старший научный сотрудник научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России. Адрес: 394036, г. Воронеж, ул. Студенческая, д. 10.
E-mail: filinan@yandex.ru
ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1670-3694
Также по теме
