Канадські біологи з’ясували причину зниження рівня кисню в крові при COVID-19. Вчені встановили, що коронавірус вражає незрілі еритроцити, знижуючи перенесення кисню і послаблюючи імунну відповідь. Дослідження також пояснює, чому протизапальний препарат дексаметазон виявився ефективним засобом лікування COVID-19. Стаття опублікована в журналі Reports Stem Cell.
Один з головних симптомів COVID-19 – пониження рівня кисню в крові, яке спостерігають практично у всіх інфікованих, навіть у тих, хто переносить захворювання в легкій формі. Гіпоксія – це потенційно небезпечний стан, при якому зменшується насичення киснем тканин організму, і вчені намагаються зрозуміти, у чому її причина.
Вчені з Університету Альберти досліджували кров 128 хворих COVID-19, серед яких були важкі пацієнти відділень інтенсивної терапії, люди з симптомами середньої тяжкості і ті, хто переносив хворобу в легкій формі, а в лікарню звертався тільки для здачі аналізів.
“Низький рівень кисню в крові – серйозна проблема пацієнтів з COVID-19. Тому ми припустили, що одним з потенційних пояснень цього може бути те, що COVID-19 впливає на вироблення червоних кров’яних тілець”, – наводяться в прес-релізі університету слова керівника дослідження Шокроллаха Елахі (Shokrollah Elahi), доцента факультету медицини і стоматології.
Автори виявили, що в міру посилення тяжкості симптомів, у пацієнтів в крові стає все більше незрілих, недавно сформованих еритроцитів. У здорових людей незрілі еритроцити знаходяться в кістковому мозку, а в крові відсутні або складають менше одного відсотка. У важких хворих COVID-19 обсяг цих клітин в крові досягав 60 відсотків.
“Це вказує на те, що вірус впливає на джерело цих клітин. В результаті, щоб компенсувати виснаження здорових незрілих еритроцитів, організм виробляє їх значно більше, щоб забезпечити організм достатньою кількістю кисню”, – пояснює вчений.
Але проблема полягає в тому, що кисень переносять тільки зрілі еритроцити, які живуть в середньому близько 120 днів. До того ж виявилося, що незрілі еритроцити дуже сприйнятливі до коронавірусної інфекції. Оскільки вірус атакує і руйнує незрілі еритроцити, організм не може замінити відмерлі зрілі еритроцити, і здатність переносити кисень в кровотоці знижується.
Дослідники розкрили молекулярний механізм того, як вірус заражає незрілі еритроцити. Вони вперше продемонстрували, що незрілі еритроцити експресують рецептор ACE2 і корецептор TMPRSS2, через які SARS-CoV-2 інфікує їх. Також вчені з’ясували, що незрілі еритроцити насправді є потужними імунодепресивними клітинами – вони пригнічують вироблення антитіл і пригнічують Т-клітинний імунітет проти вірусу, що ще більше погіршує ситуацію.
Після відкриття у незрілих еритроцитів рецепторів, які дозволяють їм заражатися коронавірусом, вчені почали тестувати різні існуючі препарати, щоб перевірити, чи можуть вони знизити сприйнятливість незрілих еритроцитів до вірусу, і з’ясували, що такою властивістю володіє дексаметазон, який протягом останнього року широко використовують для лікування COVID-19.”
Ми спробували протизапальний препарат дексаметазон, який допоміг знизити смертність і тривалість захворювання у пацієнтів з COVID-19, і виявили значне зниження інфікування незрілих еритроцитів”, – говорить Елахі.
Коли команда почала вивчати, чому дексаметазон робить такий вплив, вони розкрили два можливих механізми. По-перше, дексаметазон пригнічує реакцію рецепторів ACE2 і TMPRSS2 на SARS-CoV-2 в незрілих еритроцитах, зменшуючи можливість інфікування. По-друге, він збільшує швидкість дозрівання незрілих еритроцитів.
Автори відзначають, що це велика удача, коли не потрібно створювати новий препарат, а ефективним виявився вже перевірений лікарський засіб.