Сравнительная оценка протеазной активности тучных клеток в тканях сердца и легких при COVID-19

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

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.

Об авторах

Андрей Валериевич Будневский

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Автор, ответственный за переписку.
Email: avbudnevski@vrngmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-1171-2746

д. м. н., профессор, заведующий кафедрой факультетской терапии

Россия, Воронеж

Сергей Николаевич Авдеев

ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)

Email: serg_avdeev@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-5999-2150

д. м. н., профессор, академик РАН, заведующий кафедрой пульмонологии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского

Россия, Москва

Екатерина Дмитриевна Архипова

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Email: e.pavlyukevich@bk.ru
ORCID iD: 0009-0002-4960-334X

аспирантка кафедры факультетской терапии

Россия, Воронеж

Виктория Викторовна Шишкина

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Email: v.v.4128069@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-9185-4578

к. м. н., заведующая кафедрой гистологии

Россия, Воронеж

Татьяна Александровна Черник

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Email: ch01@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1371-0848

к. м. н., доцент кафедры факультетской терапии

Россия, Воронеж

Андрей Анатольевич Филин

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный медицинский университет им. Н.Н. Бурденко» Минздрава России

Email: filinan@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-1670-3694

к. м. н., заведующий кафедрой патологической анатомии, старший научный сотрудник научно-исследовательского института экспериментальной биологии и медицины

Россия, Воронеж

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.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Диаграмма размаха секреторной активности триптаза-позитивных тучных клеток в исследованных образцах

Скачать (128KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Диаграмма размаха секреторной активности химаза-позитивных тучных клеток в исследованных образцах

Скачать (132KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Диаграмма размаха секреторной активности СРАЗ-позитивных тучных клеток в исследованных образцах

Скачать (139KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Результаты гистологического и иммуногистохимического анализа исследованных тканей

Скачать (676KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».