Вирус-индуцированный стресс (ВИС) – угнетает клетки дыхательных путей после пандемии коронавируса, вызывая осложнения.
На молекулярном уровне вирусы, включая SARS-CoV-2, вызывают клеточное старение. Старение клеток сопряжено с характерными изменениями (повреждениями) ДНК. На это клетки реагируют усилением защитных функций, а именно, между молекулами проходит информационный сигнал, так называемый cGAS-STING. Активизируются белки интерферон 3 (IRF3) и NF-κB (см. рисунок). Эти два белка играют ключевую роль в иммунном ответе против вируса, мешают ему проникать в клетки организма и размножаться там.
Если модифицировать в пробирке клетки, не способные стареть, то такие клетки будут неспособны и на то, чтобы давать полноценный отпор вирусам (активировать сигнал cGAS-STING). Значит, старение – важный биологический механизм. Но у него есть тяжёлые побочные эффекты, которые в пандемию коронавируса стали причиной смерти многих пациентов.
Рисунок 1. Прямые и непрямые механизмы действия аналогов физетина (фисетина) при тяжёлой форме COVID-19.
После коронавируса старение продолжает распространяться
Состояние старения может передаваться ещё функциональным и даже неинфицированным клеткам «по соседству», при близком контакте. Это называется паракринным или вторичным старением. Это явление учёные наблюдали под микроскопом: признаки старения обнаружились после коронавируса у отдельных клеток, которые никак не могли быть восприимчивы к первичной инфекции SARS-CoV-2 ввиду отсутствия у них белка ACE2, который обеспечивает вирусу вход в организм.
Паракринное старение – естественный механизм, гарантирующий, что клетки, которые ещё не были старыми, но получили критические повреждения, перестанут делиться. Обычно это принцип защиты тканей, но он может зайти слишком далеко, захватывая неповрежденные участки, поэтому избирательное удаление клеток аналогами физетина считается полезным.
Сложности лечения лёгких после ковида
Клетки иммунитета естественно «слетаются» к очагам болезни и там, соответственно, могут подхватить вторичное старение; и тоже начать вносить свой вклад в выработку сигналов бедствия (SASP). Выполняя свою основную работу, они всё активнее продвигаются дальше по дыхательным путям. На новые сигналы тревоги привлекаются новые иммунные клетки, и в результате они все, концентрируясь в слишком больших объёмах, начинают направлять излишек убийственной силы на внутренние поверхности лёгких и сосудов, повреждая их. Вторичное бремя старения распространяется по тканям как круги по воде, прибавьте к этому непосредственный вред нижним дыхательным путям от вирусной инфекции, и вы поймёте, почему лёгкие после ковида так быстро разрушаются.
| Ковид вызывает ВИС ↓ |
| Происходит старение клеток ↓ |
| Иммунная система сигнализирует об этой проблеме, выделяя цитокины (клетки-сигналы) ↓ |
| Иммунных «киллеров» становится ненормально много, они начинают атаковать ткани лёгких ↓ |
| Усиливается болезнетворный эффект COVID-19 |
Ситуация усугубляется у пожилых людей, у которых уже на момент заражения коронавирусом в тканях было немало стареющих клеток.
Несмотря на углубленное понимание молекулярных механизмов проникновения вируса и его распространения в восприимчивых клетках-хозяевах, а также недавние открытия в изучении иммунных реакций, меньше известно о причинно-следственных связях между первичной вирусной инфекцией и последующими серьёзными патологиями. Например, о повреждениях лёгких после ковида, в совокупности ведущих к лёгочной недостаточности. Однако очевидно, что ненормальные реакции иммунитета повреждают альвеолы и капилляры, с такими последствиями, как:
| Цитолиз эндотелия | – Разрушение клеток, выстилающих кровеносные сосуды изнутри |
| Эндотелиит | – Поражение сосудов во всём организме |
| Фиброз | – Ненормальное разрастание соединительной ткани |
| Микротромбоз | – Повышенная свёртываемость крови вследствие активности белков, вырабатываемых в связи с болезнью |
Что делать?
Буквально, ВИС выражается в следующем: клетки входят в терминальную (предшествующую смерти, но обратимую) стадию угасания, останавливается клеточный цикл, вырабатываются сигналы SASP. На это естественно реагирует иммуннитет. Для сравнения: после коронавируса клетки стареют по тому же принципу, как от рака (активации онкогенов), преклонного возраста (дисфункции теломер) или химиотерапии.
Для лечения лёгких после ковида помогают антивозрастные препараты, сенолитики. Безусловно, гипервоспаление, наблюдаемое при тяжелом течении COVID-19, обусловлено не только старением, но оно всё же действует как центральный патогенетический механизм. Кроме того, накапливаясь в организме, оно делает нас уязвимыми, – уже сделало, перед возможными будущими пандемиями и эпидемиями, действующими по схожему принципу угнетения клеток.
Сейчас учёные ищут связи между ненормальностью иммунного ответа и какими-то другими факторами, помимо возраста, а также изучают возможные аналоги физетина, которые тоже могли бы заставить организм вычищать ВИС-клетки на начальной фазе инфекции. Срочно необходим дальнейший анализ механизмов, лежащих в основе ВИС, а также исследование общих черт и различий между вирусным и другими типами угнетения иммунитета.
5.0
