В течение последнего времени стали доступны обзоры, результаты исследований, описания клинических наблюдений, где подробно представлены изменения состояния сердечно-сосудистой системы (ССС) при инфекции, вызываемой вирусом SARS-CoV-2. В статье предоставлены обобщенные литературные данные патологического влияния COVID-19 на сердечно-сосудистую систему.
Ключевые слова : COVID-19, SARS-CoV-2, коронавирусная инфекция, сердечно-сосудистая система.
В декабре 2019 года в провинции Хубэй Китайской Народной Республики была выявлена атипичная вирусная пневмония, вызванная вирусом SARS-CoV-2. В течение нескольких месяцев болезнь, позже названная Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) коронавирусной инфекцией 2019 (COVID-19), распространилась по всему миру и стала глобальной чрезвычайной ситуацией в области здравоохранения [1].
Пандемия COVID-19 оказала влияние на медицинскую, психологическую и социально-экономическую сферу жизни людей всего мира. COVID-19 представляет собой, вероятно, самую большую угрозу, с которым столкнулось общество в 21 веке. Поэтому понимание его патофизиологии и клинических последствий, а также разработка новых профилактических и терапевтических стратегий имеют первостепенное значение.
Вирус SARS-CoV-2 является бета-коронавирусом семейства положительных одноцепочечных крупных оболочечных РНК- содержащих вирусов, которые впервые были выявлены в 1965 году и описаны как возбудители острых респираторных инфекций.
Для проникновения в клетки SARS-CoV-2 использует рецептор ангиотензинпревращающего фермента 2 типа (АПФ2) в таких тканях, как легкие, сердце, почки, кишечник и эндотелий сосудов.
Помимо респираторных заболеваний ключевой угрозой SARS-CoV-2 являются осложнения со стороны ССС. К распространенным осложнениям со стороны ССС относят аритмии, миокардиты, острую сердечную недостаточность, на долю которой приходится около 20 % от всех возможных осложнений SARS-CoV-2, кардиомиопатии 33 %, у 71 % погибших отмечается наличие ДВС-синдрома.
К основным механизмам повреждения сердца и сосудов на фоне инфицирования SARS-CoV-2 относят «цитокиновый шторм», гипоксемию и гиперактивацию ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС).
Установлено, что основным фактором тяжелого течения коронавирусной инфекции является развитие цитокинового шторма, которое сопровождается повышением сывороточной концентрации интерлейкина-6 (IL-6) >40 пг/мл, сердечного тропонина I (cTnI), C-реактивного белка (СРБ) > 75 мг/мл, ферритина >500мкг\л, Д-димера в 4 и более раз, фибриногена, свободных кислородных радикалов и т. д. Инфицирование бета-коронавирусом моноцитов, макрофагов и дендритных клеток приводит к их активации и секреции IL-6 и других противовоспалительных цитокинов. При гиперактивации иммунных клеток в очаге воспаления и чрезмерном высвобождении последними новой порции цитокинов провоцируется системная реакция, сопровождающаяся гиперсекрецией сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF), хемоаттрактантного белка моноцитов–1 (МСР-1), IL-8 и дополнительного IL-6, а также снижением экспрессии E-кадгерина на эндотелиальные клетки, что способствует повышению проницаемости сосудистой стенки и повреждению здоровых тканей, которое, в свою очередь, может привести к развитию ДВС-синдрома и полиорганной недостаточности.
Системное поражение организма при SARS-CoV-2 опосредовано S — белком оболочки вируса, который содержит сайт расщепления, узнаваемый клеточной протеазой фурином, а сайт S1/S2 SARS-CoV-2 позволяет вирусу не только проникать в клетку, но и индуцировать слияние пораженных клеток с соседними посредством образования синцития. Фурин — фермент, накапливающийся в аппарате Гольджи всех клеток организма, что и обуславливает высокую опасность короновируса [2].
Эндотелиальная дисфункция возникает и прогрессирует в результате воздействия SARS-CoV-2, эндотелий начинает работать в пользу увеличения вазоконстрикции с последующей ишемией органов, воспалением с сопутствующим отеком тканей и прокоагулянтным состоянием. Также в повреждении эндотелиальных клеток основная роль может принадлежать индукции апоптоза и пироптоза у пациентов с COVID-19 [3].
Имея тропность к эндотелию сосудов и вызывая эндотелиит, коронавирус способствует дестабилизации атеросклеротических бляшек, образованию и отрыву тромбов, тем самым провоцируя инсульты и инфаркты. Повреждение кровеносных сосудов при коронавирусной инфекции объясняет тяжелое течение болезни и наличие серьезных осложнений у людей с хроническими заболеваниями (ИБС, артериальная гипертензия, сахарный диабет) тем, что изначально у данной категории пациентов отмечается эндотелиальная дисфункция, которая усугубляется повреждением сосудов на фоне COVID-19. Для пациентов с сердечной недостаточностью, имеющих основное заболевание сердца, инфекция SARS-CoV-2 может выступать в качестве провоцирующего фактора, ухудшающего состояние и приводящего к смерти.
Активация РААС играет важнейшую роль в патогенезе многих сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). При взаимодействии SARS-CoV-2 с РААС посредством ангиотензин-превращающего фермента (АПФ2), который отвечает за распад ангиотензина-II до ангиотензина-I, и ослабляет эффекты ангиотензина II на вазоконстрикцию, задержку натрия и процессы фиброзирования. Коронавирус угнетает экспресиию АПФ2, тем самым ингибируя каскад реакций и приводя к неконтролируемому накоплению ангиотензина II. Долгосрочные эффекты повышенной продукции ренина, ангиотензина II и активности симпатической нервной системы включают развитие гипертрофии миокарда левого желудочка, дислипидемии, нарушений ритма сердца, гиперкоагуляции, дисфункции эндотелия, инсулинорезистентности, метаболического синдрома.
Можно предположить, что SARS-CoV-2 по аналогии с коронавирусом ближневосточного респираторного синдрома SARS-CoV вызывает не только острое, но и хроническое поражение ССС. Двенадцатилетнее обследование 25 пациентов, выздоровевших от инфекции SARS-CoV показало, что у 68 % была выявлена гиперлипидемия, у 44 % — нарушения сердечно-сосудистой системы и у 60 % — нарушения метаболизма глюкозы. В липидном профиле данных пациентов отмечается значительное повышение концентрации свободных жирных кислот, лизофосфатидилхолина, лизофосфатидилэтаноламина и фосфатидилглицерина по сравнению с лицами, не имевшими в анамнезе инфекции SARS-CoV. Однако механизмы, с помощью которых исследуемая инфекция приводит к нарушениям липидного и глюкозного обмена, до сих пор остаются неопределенными.
В связи со схожей генетической структурой COVID-19 и коронавируса ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV) можно предположить, что SARS-CoV-2 способен вызывать острый миокардит и сердечную недостаточность. SARS-CoV-2 и MERS-CoV обладают сходной патогенностью, и повреждение миокарда, вызванное заражением этими вирусами, несомненно, увеличивает трудность и сложность лечения пациентов. Повреждение миокарда, связанное с SARS-CoV-2, произошло у 5 из первых 41 пациента с диагнозом COVID-19 в Ухане, что в основном проявлялось повышением уровня высокочувствительного сердечного тропонина I (hs-cTnI) (>28 пг/мл)>3. Кроме того, среди подтвержденных случаев инфекции SARS-CoV-2, о которых сообщила Национальная комиссия здравоохранения Китая (NHC), некоторые пациенты впервые обратились к врачу из-за сердечно-сосудистых симптомов. У пациентов наблюдалось учащенное сердцебиение и стеснение в груди, а не респираторные симптомы, такие как лихорадка и кашель, но позже им был поставлен диагноз COVID-19 [4].
Выводы
SARS-CoV-2 заражает клетки организма через АПФ2, а так же вызывает повреждение эндотелиальной выстилки сосудов и миокарда посредством ряда механизмов, основными из которых являются цитокиновый шторм и гиперактивация системы РААС на фоне угнетения экспрессии АПФ2. Люди с сопутствующими ССЗ и инфекцией SARS-CoV-2 имеют неблагоприятный прогноз и подвержены серьезным осложнениям. Таким образом, во время ведения пациентов с COVID-19 особое внимание стоит уделять состоянию ССС, а также контролировать применение противовирусных препаратов, которые могут вызывать сердечную недостаточность, аритмию, а также другие нарушения со стороны ССС.
Литература:
- 1 — Velavan TP, Meyer CG. The COVID-19 epidemic. Trop Med IntHealth. 2020 URL: https :// www . ncbi . nlm . nih . gov / pmc / articles / PMC 7169770/ (дата обращения 17.10.2020 г.).
- Hoffmann M., Kleine-Weber H., Pöhlmann S. A Multibasic Cleavage Site in the Spike Protein of SARS-CoV-2 Is Essential for Infection of Human Lung Cells //Molecular Cell, 2020 URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1097276520302641 (дата обращения 23.10.2020 г.).
- Supplement to: Varga Z, Flammer AJ, Steiger P, et al. Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19. Lancet 2020; published online April 17. URL: https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140–6736(20)30937–5/fulltext (дата обращения 28.10.2020 г.).
- Zheng, Y., Ma, Y., Zhang, J. et al. COVID-19 и сердечно-сосудистая система. Nat Rev Cardiol 17 , 2020 URL: https :// www . nature . com / articles / s 41569–020–0360–5 (дата обращения 05.11.2020 г.).
