«Мини-сердца» показывают, что вирус COVID-19 напрямую поражает сердечную ткань

Исследователи из Института столетия и Сиднейского технологического университета (UTS) разработали модель клеток человеческого сердца, демонстрирующую, что вирус, вызывающий COVID-19 (SARS-CoV-2), может напрямую инфицировать сердечную ткань, что дает новое понимание того, почему у некоторых людей возникают серьезные осложнения со стороны сердца во время и после инфекции.

Эти выводы появились на фоне продолжающегося влияния COVID-19 на здоровье австралийцев: по данным Федеральной системы эпидемиологического надзора за инфекционными заболеваниями, за последний год по всей стране было зарегистрировано более 185 000 случаев заболевания.

В исследовании, опубликованном в журнале Biofabrication, использовались крошечные, бьющиеся скопления клеток человеческого сердца, известные как сердечные сфероиды или «мини-сердца», которые ведут себя больше как настоящая человеческая сердечная ткань, чем стандартные лабораторные клеточные модели. Используя эту 3D-систему, команда показала, что вирус SARS-CoV-2 может напрямую инфицировать сердечную ткань, вызывая повреждающее воспаление и изменения, связанные с нарушением функции сердца.

«Когда мы начинали эту работу в начале пандемии, было неясно, наносит ли COVID-19 вред сердцу косвенно, через воспаление и иммунную систему, или напрямую, инфицируя сами клетки сердца», — сказал соавтор исследования Мэтт Йохансен из Института столетия и Технологического университета Сиднея. «Наши результаты показывают, что вирус может напрямую инфицировать ткани сердца человека при определенных условиях, запуская разрушительные процессы. Это может объяснить, почему осложнения со стороны сердца вызывают серьезную обеспокоенность при COVID-19, даже у людей, ранее не страдавших сердечными заболеваниями».

Соавтор исследования Клара Лю Чун Мин сообщила, что команда обнаружила, что SARS-CoV-2 способен инфицировать и размножаться внутри трехмерной модели сердечной ткани, но не в отдельных типах клеток сердца, выращенных самостоятельно.

«Это подчеркивает важность изучения клеток сердца на модели, которая точно отражает их организацию в человеческом сердце», — сказала Лю Чун Мин. «Это также показывает, что способ взаимодействия и коммуникации различных клеток сердца играет ключевую роль в том, как инфекция COVID-19 может привести к повреждению сердца. Эта модель, основанная на данных человеческого организма, дает нам новый способ понимания того, что может происходить у пациентов, в том числе у тех, кто испытывает продолжающиеся симптомы со стороны сердца после COVID-19».

Соавтор исследования Кармин Джентиле из Технологического университета Сиднея заявил, что эта модель помогает заложить основу для разработки новых стратегий защиты сердца от COVID-19, а также от других вирусных угроз.

«Это может стать ценным инструментом для тестирования будущих методов лечения и для предотвращения или уменьшения повреждения сердца, вызванного вирусной инфекцией», — сказал Джентиле. «Понимая, как именно вирусы могут повреждать сердце, мы сможем улучшить уход за людьми, пострадавшими от COVID-19, и лучше подготовиться к будущим пандемиям».