Группа берлинских исследователей и международных специалистов обнаружила различия в воспалении сердца, вызванном COVID-19, вакцинацией от коронавирусной инфекции и миокардитом, не связанным с ковидом. на результаты исследования указали  журналисты с портала eurekalert.org. Авторы статьи написали для издания Nature Cardiovascular Research о том, что их работа открывает возможности для персонализированной терапии для пациентов.

Новые технологии позволяют детально отобразить клеточный состав сердечной ткани. Границы клеток сердца окрашены в зелёный цвет, ядра клеток — в синий.  Воспаление сердца, или миокардит, различается в зависимости от его причины. Совместное исследование, проведенное доктором Хенрике Маатцем, научным сотрудником лаборатории генетики и геномики сердечно-сосудистых заболеваний профессора Норберта Хюбнера в Центре Макса Дельбрюка в Берлине, выявило различные иммунные сигнатуры при миокардите, вызванном инфекцией SARS-CoV-2 и вакцинами с мРНК, по сравнению с миокардитом, не связанным с COVID-19.

Мы обнаружили явные различия в активации иммунной системы. Эти знания могут помочь в разработке новых и более персонализированных методов лечения, ориентированных на конкретные типы воспалений.

Хенрике Маатц, один из ведущих авторов работы

Уникальная возможность во время пандемии

Миокардит вызывается различными видами инфекций, аутоиммунными заболеваниями, генетическими и экологическими факторами, а также, в редких случаях, вакцинацией. COVID-19 — это в первую очередь респираторное заболевание, но хорошо известно, что инфекция, вызванная SARS-CoV-2, может поражать сердце. У детей и молодых людей инфекция, вызванная SARS-CoV-2, может вызывать мультисистемный воспалительный синдром, при котором миокардит является наиболее распространённым клиническим проявлением, хотя и встречается редко. Когда разразилась пандемия коронавируса, исследователи из Центра Макса Дельбрюка, Берлинского института здравоохранения при Шарите (BIH) и Шарите — Университетской клиники Берлина увидели уникальную возможность изучить, отличается ли миокардит на клеточном и молекулярном уровне в зависимости от причины.

Лаборатория Хюбнера уже давно интересуется изучением заболеваний сердца на уровне отдельных клеток. Они объединились с профессором Карстеном Чёпе, кардиологом из Немецкого кардиологического центра Шарите (DHZC), руководителем исследовательской группы BIH по иммунокардиологии и главным исследователем Немецкого центра изучения сердечно-сосудистых заболеваний (DZHK). Его команда собирала образцы биопсии у пациентов с подозрением на миокардит.

В DHZC у нас есть широко известное отделение по лечению миокардита, специализирующееся на проведении эндомиокардиальной биопсии в отдельных случаях.

Карстен Чёпе, кардиолог из Немецкого кардиологического центра Шарите (DHZC)

Эксперт заметил, что учебная программа, инициированная Шарите во время пандемии COVID-19, была интегрирована в учебную программу и является частью программы PERSONIFY, поддерживаемой DZHK. В рамках этой программы пациенты с миокардитом проходят узкоспециализированные и целенаправленные обследования, что обеспечивает комплексный и передовой подход к их клиническому и научному обследованию.  Карстен Чёпе добавил, что он вместе с коллегами благодарен пациентам за их доверие и неоценимый вклад, а также нашим медсестрам-специалистам по сердечной недостаточности за их важную роль в выявлении пациентов, тщательном ведении документации, бережном обращении с тканями и кровью, а также в общем уходе за пациентами.

Отчетливая иммунная активация

Исследователи из Центра Макса Дельбрюка провели секвенирование одноядерной РНК (snRNA-seq) на биопсии ткани сердца, чтобы изучить экспрессию генов и создать транскрипционные профили каждой клетки. Эти профили служили для идентификации различных типов клеток сердца. Они изучили молекулярные изменения в каждой клетке и обилие различных типов клеток в трех различных наборах тканей при миокардите: образцы с положительным результатом на COVID-19, случаи, вызванные вакцинами с мРНК, и воспаление сердца, не связанное с COVID-19, вызванное вирусными инфекциями до пандемии. Они обнаружили, что, хотя некоторые изменения в экспрессии генов были схожими во всех трёх группах, существовали значительные различия в уровнях экспрессии генов иммунных клеток. Более того, профили транскрипции также показали, что количество иммунных клеток различалось в зависимости от причины миокардита.

Такие различия были неожиданными

Эрик Линдберг, соавтор статьи, бывший научный сотрудник лаборатории Хюбнера, доктор, который сейчас возглавляет исследовательскую группу в больнице LMU в Мюнхене

Исследователи, например, обнаружили, что после вакцинации Т-клетки CD4 были более многочисленными, в то время как после заражения SARS-CoV-2 Т-клетки CD8, как правило, преобладали. В образцах миокардита, не связанного с COVID-19, соотношение Т-клеток CD4 и CD8 составляло примерно 50/50, добавляет он. Данные об экспрессии генов показали, что Т-клетки CD8 в группе пациентов, перенёсших COVID-19, также оказались более агрессивными, чем при миокардите, не связанном с COVID-19. Исследователи также обнаружили небольшую популяцию Т-клеток, присутствующих при миокардите, вызванном COVID-19, которые ранее наблюдались только в крови тяжелобольных пациентов с COVID-19.

В совокупности эти результаты свидетельствуют о более сильном иммунном ответе при миокардите, вызванном COVID-19, по сравнению с допандемийными формами миокардита, в то время как воспаление миокарда после вакцинации оказалось менее выраженным.

Норберт Хюбнер из Центра Макса Дельбрюка и Университетской клиники Шарите в Берлине, автор статьи и главный исследователь DZHK

Хотя выборка пациентов с миокардитом после вакцинации была небольшой, результаты соответствуют другим исследованиям миокардита после вакцинации, добавляет Хюбнер.

Последствия для лечения

Способность различать воспаление, вызванное различными видами инфекций, и воспаление, вызванное вакцинацией, открывает путь к усовершенствованию лечения, ориентированного на конкретные типы воспалений, говорит Маатц. На основе этого исследования можно разработать новые методы лечения, например, для контроля побочных эффектов вакцин, добавляет она. Кроме того, образцы биопсии сердца, как правило, крошечные – они не больше булавочной головки. По словам Маатца, было непросто заставить методику snRNA-seq работать с такими незначительными объемами ткани. "Но я думаю, что разрешение и глубина понимания, которые мы смогли получить, действительно показывают мощь этого метода – возможно, в будущем также в диагностических целях".

Новое вмешательство на дому может сократить количество случаев экстренной госпитализации пожилых людей.

Фото: pxhere.com