Исследователи впервые показали, что осложнения на сердце, вызванные гриппом, вызваны не бушующим воспалением в легких, как считалось.
Вместо этого, как показало исследование, электрические сбои и образование фиброзной ткани в сердечной мышце, наблюдаемые у некоторых самых больных гриппом пациентов, вызваны прямым инфицированием кардиомиоцитов вирусом гриппа.
Авторы исследования уже видели вирусные частицы гриппа в сердечных клетках инфицированных мышей в предыдущих работах, но не могли с уверенностью сказать, что их присутствие в сердечной мышце является причиной повреждения сердца. Когда исследователи заразили мышей генетически измененным вирусом гриппа, который не мог реплицироваться в клетках сердца, у мышей развились классические симптомы воспалительного гриппа, но без сердечных осложнений.
"Мы показали, что даже при очень тяжелой инфекции в легких, если вы используете вирус, который не может реплицироваться в сердце, у вас не возникает сердечных осложнений", - сказал ведущий автор исследования Джейкоб Юнт, доцент кафедры микробной инфекции и иммунитета медицинского колледжа штата Огайо. "Это доказывает, что именно прямая инфекция сердца вызывает эти осложнения. Теперь нам нужно выяснить, что делает прямая инфекция: убивает ли она кардиомиоциты? Имеет ли она долгосрочные последствия? Приводят ли повторные инфекции к осложнениям на сердце, которые накапливаются со временем? Нам предстоит ответить на многие вопросы". Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
Уже давно установлено, что у госпитализированных больных гриппом могут развиться проблемы с сердцем. Исследование 2020 года показало, что примерно у 12% взрослых жителей США, госпитализированных с гриппом в течение восьми лет, развились внезапные серьезные осложнения на сердце. Юнт изучает грипп уже много лет, и его лаборатория разработала мышиную модель, в которой отсутствует интерферон-индуцируемый трансмембранный белок 3 (IFITM3) - ген, кодирующий ключевой белок, участвующий в клиренсе вирусных инфекций врожденной иммунной системой.
В исследовании 2019 года его группа обнаружила, что у инфицированных гриппом мышей, лишенных гена IFITM3, повышен риск развития проблем с сердцем. Эти мыши не только были очень восприимчивы к гриппу, но и испытывали дефицит того же противовирусного белка, которого не хватает и некоторым людям: около 20% китайцев и 4% европейцев имеют генетический вариант, который вызывает дефицит IFITM3. "Мы знаем, что эти люди более восприимчивы к тяжелым инфекциям гриппа, и наше исследование на мышах позволяет предположить, что они также более предрасположены к сердечным осложнениям после гриппа", - говорит Юнт.
Для последнего исследования ученые создали рекомбинантный штамма гриппа H1N1 таким образом, чтобы вирус не мог поражать кардиомиоциты и реплицироваться в них. Они ввели измененный вирус и контрольный вирус нормальным мышам и мышам, лишенным IFITM3. Оба вируса вызывали легочное и системное воспаление и создавали высокие концентрации вирусных частиц в организме мышей, но измененный вирус не был обнаружен в клетках сердца нормальных мышей и присутствовал в значительно меньших концентрациях в кардиомиоцитах мышей с дефицитом IFITM3. Эти результаты позволили провести прямое сравнение между сердечными клетками мышей с устойчивой репликацией вируса и без нее.
Исследователи обнаружили меньше повреждений сердечной мышцы, меньше биомаркеров повреждения клеток, меньше фиброза, в сердечной ткани и меньше проблем с электрической проводимостью в сердцах мышей, получивших генетически измененный вирус. "Мы создали эту мышиную модель и этот вирус, что позволило нам провести различие между тяжелым воспалением легких и непосредственной репликацией вируса в сердце. Раньше мы не могли разделить эти две вещи", - отметил Юнт. "Если в сердце нет сильной репликации вируса, то мы также не видим электрических аномалий или фиброзной реакции".
Но еще многое предстоит узнать. Грипп, как правило, направляет все свои усилия на проникновение в легкие, но обычно не присутствует в крови или других органах. Однако он проникает в сердце - и выяснение того, как это происходит, является частью продолжающейся работы в лаборатории Юнта. Пока еще слишком рано говорить о том, как эти исследования могут повлиять на лечение госпитализированных больных гриппом с сердечными осложнениями, но, по словам Юнта, эти результаты позволяют предположить, что очищение организма от вирусной инфекции может стать ключом к снижению вредного воздействия гриппа на сердце.
"Это говорит нам о том, что есть еще одна причина сделать прививку от гриппа, потому что вы не хотите, чтобы ваше сердце было поражено гриппом, а это вполне возможно", - сказал он.
