Инфекции нижних дыхательных путей, включая COVID-19, часто начинаются как малозаметные заболевания верхних дыхательных путей, но могут перерасти в пневмонию и острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС). До недавнего времени было трудно отследить начальную фазу заболевания из-за сложностей с доступом к легочной ткани. Однако современные методы исследования позволяют узнать, какие именно клетки заражены вирусом и как они меняют активность генов и синтез белков в ответ на инфекцию.
Ученые Стэнфордского университета в США обнаружили, что главную роль в развитии пневмонии и ОРДС при COVID-19 играют резидентные макрофаги легких. Резидентные макрофаги легких активно участвуют в противовирусном ответе, вырабатывая цитокины и хемокины, которые способствуют развитию воспаления и фиброза. Именно резидентные макрофаги формируют ранний очаг воспаления в легких, который может перевести COVID-19 в смертельную или системную форму. Поэтому лечение, направленное на резидентные макрофаги, может помочь предотвратить тяжелый COVID-19.
Активированные интерстициальные макрофаги содержат наибольшее количество вирусной РНК
Эксперимент на клетках легких показал, что на ранних этапах после заражения коронавирусом большинство клеток либо не содержат вирусную РНК, либо содержат ее в небольшом количестве. Однако небольшое количество клеток содержало высокие уровни вирусной РНК, что свидетельствует о значительной вирусной активности и репликации в этих клетках. Вирус присутствовал в различных типах клеток, включая альвеолярные клетки II типа, миофибробласты и макрофаги. Сильнее всего коронавирус заражал макрофаги.
Ученые исследовали, какие именно типы макрофагов отвечают за воспаление при COVID-19:
- Альвеолярные макрофаги (АМ) – экспрессировали гены, связанные с антигенпрезентацией и липидным гомеостазом.
- Интерстициальные макрофаги (ИМ) – экспрессировали более низкие уровни этих генов.
- Активированные интерстициальные макрофаги (а-ИМ) – экспрессировали гены, связанные с воспалением и реакцией на гипоксию. а-ИМ было гораздо больше, чем других макрофагов. Причем только в а-ИМ вирусная РНК доминировала: до 60% от общего количества РНК в клетке, в отличие от АМ, где вирусная РНК не превышала 2%.
Активированные интерстициальные макрофаги накапливают высокие уровни вирусной РНК и вырабатывают цитокины IL10 и IL6, которые играют главную роль в цитокиновом шторме при COVID-19. Таким образом, а-ИМ способствуют воспалению и размножение коронавируса.
Активированные интерстициальные макрофаги – возможная терапевтическая мишень для подавления коронавируса
Интересно, что блокирование определенных рецепторов на макрофагах с помощью специфических антител ограничивало проникновение вируса в эти клетки. Для ИМ ключевым рецептором оказался DC-SIGN, в то время как для АМ – SIGLEC-1 и ACE2.
Вывод
Активированные интерстициальные макрофаги формируют источник воспаления и фиброза, запуская противовирусный ответ, который характеризуется выработкой хемокинов и цитокинов, связанных с цитокиновым штормом при COVID-19. Поэтому а-ИМ можно использовать как терапевтическую мишень для предотвращения тяжелого коронавируса.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
