Выявлен механизм, приводящий к смерти от COVID-19: результаты исследования

Один из открытых вопросов, связанных с особенностями течения COVID-19 у разных людей – что играет ключевую роль в воспалительном процессе, определяющем серьезность болезни. Это важно как для определения подверженных наибольшему риску пациентов, так и для разработки оптимальной терапии.

Недавно исследователи смогли определить основной механизм на молекулярном уровне, ответственный за летальный исход от COVID-19. Им с высокой вероятностью может быть фермент, связанный с нейротоксинами, обнаруживаемый в яде гремучей змеи. Результаты были опубликованы в Журнале клинических исследований.

Подробности работы

Изучение механизма воздействия SARS-CoV-2 на организм, и особенно – развития тяжелого воспалительного процесса, приводящего к летальному исходу, проводилось Университетом Аризоны совместно с еще двумя группами ученых.

Идея работы состояла в том, чтобы проанализировать липиды и метаболиты в образцах крови больных с COVID-19. Для анализа были выбраны две небольшие когорты. Были изучены образцы плазмы 127 госпитализированных больных за семь месяцев прошлого года. Во вторую когорту входило 154 образца, собранных в другой больнице за 10 месяцев.

Был определен фермент sPLA2-IIA, который с высокой вероятностью можно назвать ответственным за тяжесть течения коронавируса. Его также можно использовать для прогноза исхода болезни.

sPLA2-IIA – белок, имеющий сходство с активным ферментом в яде гремучей змеи, присутствует в здоровом организме, но в небольших концентрациях. Давно установлено, что он необходим для защиты от бактериальных патогенов, поскольку может разрушать их клеточные мембраны.

Если в организме циркулируют высокие уровни этого активированного фермента, то в итоге sPLA2-IIA может измельчать не только мембраны патогенов, но и атаковать важные органы.

Проще говоря, фермент активируется для противостояния вирусу, но при бесконтрольном высвобождении и образовании в чрезмерно большом количестве он атакует организм. Это приводит к полиорганной недостаточности и, как следствие, к смерти.

Для анализа огромного числа разных параметров использовался искусственный интеллект. Кроме возраста, веса и других факторов риска ученые сосредоточились на изучении ферментов и метаболитов.

Были определены образцы метаболитов, присутствовавшие у пациентов, у которых COVID-19 привел к летальному исходу. Они выявили нарушение энергетической функции клеток и большую концентрацию sPLA2-IIA. И если первый вывод был очевиден, то второй оказался неожиданностью.

Выводы и значение работы

Белок sPLA2-IIA хорошо изучен, он интересовал разных ученых в течение многих лет. Из предыдущих исследований известно, что он вызывает разрушение патогенных бактериальных клеток. Подобно змеиному яду, проникающему в тело, он может связываться с определенными рецепторами, расположенными в нервно-мышечных соединениях.

Помимо смертности открытым все еще остается вопрос механизма развития длительного COVID. Это осложнение возникает примерно у трети людей, вылечившихся от основных симптомов. Многие из них до заражения были активными людьми, но после болезни испытывают постоянную усталость и слабость. Вопрос, который сейчас занимает исследователей – если фермент sPLA2-IIA все еще относительно высок и активен, может ли он быть ответственным за часть длительных последствий COVID.