Снижение активности тромбомодулин-тромбин-зависимого пути активации протеина С как механизм SARS-CoV-2-индуцированной эндотелиопатии и микрососудистого тромбоза

There is emerging evidence of microvascular thrombosis and thrombotic microangiopathy (TMA) induced by COVID-19, presumably from endothelial injury. Thrombomodulin (TM) is an endothelial glycoprotein that plays a dual role in maintaining healthy endothelium-as a natural anticoagulant by binding thrombin to activate protein C (APC) and a negative regulator of the alternate complement pathway (AP). TM is shed into the plasma as soluble TM (sTM) during endothelial injury. We hypothesize that SARS-CoV-2 spike proteins cause direct microvascular endothelial injury, leading to TM shedding, decreased activation of PC, and consequently, microvascular thrombosis in COVID-19. We conducted this study twofold: 1) in vivo, we assessed endothelial injury (by measuring sTM) and AP activation by quantifying Ba (cleavage product of AP component Factor B) in a cohort of critically ill COVID-19 pediatric patients and the implications on clinical outcomes; and 2)in vitro, we investigated endothelial injury (TM shedding) by SARS-COV-2 spike proteins and the subsequent functional consequence in activated PC (APC) levels and Ba levels. sTM and Ba in plasma samples from SARS-CoV-2 positive patients admitted to Texas Children's Hospital Pediatric Intensive Care Unit (n = 33) and from healthy controls (n = 38) were measured by ELISA. In vitro, confluent glomerular microvascular endothelial cells (GMVECs) were incubated for 48 h in the presence or absence (control) of purified SARS-CoV-2 spike proteins, S1 and S2. TM from the cell lysates while Ba and APC from the cell supernatants were measured by ELISA. sTM and Ba levels were significantly higher in the COVID-19 pediatric patients compared to healthy controls (p < 0.01 and p < 0.001, respectively). Among the COVID-19 patients, elevated sTM was associated with increased vasopressor use (p = 0.01) and elevated Ba was associated with increased duration of mechanical ventilation (p = 0.04). In vitro, surface bound TM and soluble APC were significantly lower in GMVECs after addition of spike proteins (p < 0.05), while Ba was undetectable in both control and spike proteins exposed GMVECs. In conclusion, we provide evidence of endothelial injury in COVID-19 pediatric patients and demonstrate a potential pathway of SARS-CoV-2 induced thrombosis. Decreased surface-bound TM results in lower amount of thrombin-TM complex, hence lesser activation of PC, likely leading to a pro-thrombotic state. These findings in GMVECs could explain the vulnerability of kidneys to COVID-19-induced TMA.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

В клинико-лабораторном исследовании оценивали роль повреждения эндотелия в микротромбозе у детей с COVID-19. У 33 пациентов и 38 здоровых контролей методом ИФА определяли sTM и Ba; оба показателя у больных значимо превышали контроль (p<0,01 и p<0,001). Повышение sTM ассоциировалось с бо́льшим расходом вазопрессоров (p=0,01), Ba — с длительностью ИВЛ (p=0,04). В культуре клубочкового эндотелия экспозиция белками S1/S2 SARS-CoV-2 снижала поверхностный тромбомодулин и активированный протеин С (p<0,05); Ba не определялся. Авторы предполагают, что подавление этого пути может вести к прокоагулянтному состоянию.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Разработка лекарственных препаратов».

• Гирудотерапия в медицине и стоматологии — Jha K et al. (2015)
• Лечение пиявками: история — Hyson J (2005)
• Гирудины азиатской медицинской пиявки Hirudinaria manillensis: те же, но другие — Lukas P et al. (2019)
• Транскриптомный анализ слюнной железы медицинской пиявки Hirudo nipponia — Lu Z et al. (2018)
• Молекулярно-динамические и фармакологические исследования вариантов гирудина Hirudinaria manillensis и Hirudo medicinalis, созданных методами белковой инженерии — Sun Y et al. (2022)
• Бесклеточный синтез варианта 1 гирудина кровососущей пиявки Hirudo medicinalis — Wüstenhagen D et al. (2020)
• Получение вариантов гирудина с помощью генно-инженерной микробной фабрики — Zhang J, Lan N (2018)
• Гирудин при гепарин-индуцированной тромбоцитопении — Lubenow N, Greinacher A (2002)
• Гирудин ослабляет диабетическую нефропатию путём ингибирования Gsdmd-опосредованного пироптоза — Han J et al. (2023)
• Гирудин как альтернативный антикоагулянт: исторический обзор — Markwardt F (2002)

Все исследования, проанализированные ASH →