Covid-19: tổn thương phổi và tim khi mắc bệnh

2021-08-22 09:48 PM

Trong các mô hình động vật khác nhau về ALI, chuột loại trực tiếp ACE2 cho thấy tính thấm thành mạch được tăng cường, tăng phù phổi, tích tụ bạch cầu trung tính và chức năng phổi xấu đi rõ rệt so với chuột đối chứng kiểu hoang dã.

Tổn thương phổi cấp

Mặc dù tỷ lệ tử vong ở COVID-19 thấp hơn so với SARS và MERS, nhiều bệnh nhân bị tổn thương phổi cấp tính (ALI) sau khi nhiễm trùng. Tương tự như các đặc điểm bệnh lý của SARS và MERS, tổn thương phế nang lan tỏa nghiêm trọng, chẳng hạn như phù nề rộng, hình thành màng hyalin, thâm nhiễm viêm, hình thành microthrombi, tổ chức và xơ hóa, cũng được quan sát thấy trong COVID-19, nhưng với dịch tiết fibromyxoid tế bào nhiều hơn ở các phế nang và đường dẫn khí nhỏ. Vai trò của hệ renin-angiotensin (RAS) và men chuyển angiotensine 2 (ACE2) trong ARDS/ALI đã thu hút sự chú ý lớn kể từ khi dịch SARS bùng phát vào năm 2003.

Các nghiên cứu lâm sàng đã phát hiện ra rằng đa hình chèn/xóa ACE có thể tương quan với mức độ nghiêm trọng của ARDS. Mức Ang-II cao trong phổi có thể làm tăng tính thấm thành mạch và gây phù phổi. Một số nghiên cứu đã tiết lộ tác dụng bảo vệ của trục ACE2/angiotensin- (1–7) / MAS trong phổi. Nó làm giảm viêm phổi, xơ hóa và tăng áp động mạch phổi, cũng như ức chế sự phát triển của tế bào ung thư, hình thành mạch khối u và di căn khối u.

Trong các mô hình động vật khác nhau về ALI, chuột loại trực tiếp ACE2 cho thấy tính thấm thành mạch được tăng cường, tăng phù phổi, tích tụ bạch cầu trung tính và chức năng phổi xấu đi rõ rệt so với chuột đối chứng kiểu hoang dã. Tiêm protein ACE2 tái tổ hợp của người hoặc thuốc chẹn AT1R vào chuột loại trực tiếp ACE2 có thể làm giảm mức độ ALI.

Nhiễm SARS-CoV làm giảm đáng kể biểu hiện của ACE2 trong phổi chuột. Các thí nghiệm tiếp theo cho thấy rằng chỉ gắn kết đột biến SARS-CoV-Fc tái tổ hợp với ACE2 của người và chuột có thể dẫn đến sự điều hòa giảm biểu hiện ACE2 trên bề mặt tế bào. Protein Fc tăng đột biến làm trầm trọng thêm ALI do axit gây ra ở chuột hoang dã, nhưng không ảnh hưởng đến mức độ nghiêm trọng của suy phổi ở chuột loại trực tiếp ACE2, cho thấy rằng ảnh hưởng của protein đột biến lên ALI là đặc hiệu của ACE2.

Các nghiên cứu về bệnh cúm cũng cho thấy ACE2 được điều chỉnh giảm đáng kể sau khi nhiễm H1N1. Thiếu ACE2 làm trầm trọng thêm cơ chế bệnh sinh ở những con chuột bị nhiễm bệnh, và sự ức chế AT1 làm giảm mức độ nghiêm trọng của tổn thương phổi do vi rút cúm H7N9 gây ra. Hơn nữa, nồng độ Ang-II tăng cao ở bệnh nhân nhiễm H5N1 và H7N9, có liên quan đến mức độ nghiêm trọng của tổn thương phổi và dự đoán kết quả tử vong ở bệnh nhân nhiễm H7N9.

Ở những bệnh nhân bị COVID-19, nồng độ Ang-II trong huyết tương tăng cao rõ rệt và có liên quan tuyến tính với tải lượng virus và tổn thương phổi. Tất cả những phát hiện này cho thấy rằng giảm điều hòa RAS và ACE2 góp phần vào cơ chế bệnh sinh của tổn thương phổi ở COVID-19.

Tổn thương tim cấp tính

Tim biểu hiện rất nhiều ACE2, cho thấy rằng nó dễ bị nhiễm SARS-Cov-2. Khám nghiệm tử thi bệnh nhân SARS cho thấy 35% trong số họ (7 trong số 20 người) dương tính với bộ gen SARS-CoV trong mô tim, và bệnh nhân nhiễm trùng tim SARS-CoV có bệnh nặng hơn và tử vong sớm hơn những người không mắc bệnh. Phù nề mô cơ tim, thâm nhiễm tế bào viêm và teo các sợi cơ tim đã được quan sát thấy ở bệnh nhân SARS và tổn thương cơ tim. Tổn thương tim khá phổ biến ở những bệnh nhân bị bệnh nặng với COVID-19, và chúng tôi nhận thấy rằng tổn thương cơ tim cấp tính sớm có liên quan đến nguy cơ tử vong cao hơn.

Vai trò có lợi của trục ACE2/angiotensin- (1–7) / MAS trong tim đã được chứng minh rõ ràng. Nó có thể tạo ra sự điều hòa mạch vành, ức chế stress oxy hóa, làm giảm quá trình tái tạo tim bệnh lý và cải thiện chức năng tim sau thiếu máu cục bộ.

Biểu hiện ACE2 thường tăng ở giai đoạn đầu của tổn thương tim, nhưng giảm khi bệnh tiến triển. Loại trực tiếp ACE2 ở chuột dẫn đến phì đại cơ tim và xơ hóa mô kẽ và làm tăng tốc độ suy tim.

Ngoài ra, loại trực tiếp ACE2 ở chuột làm trầm trọng thêm rối loạn chức năng tim do bệnh tiểu đường. Ở cả chuột và người bị nhiễm SARS-CoV, biểu hiện ACE2 trong tế bào cơ tim được điều hòa giảm rõ rệt ở tim. Theo các nghiên cứu gần đây và dữ liệu của chúng tôi, một số lượng đáng kể bệnh nhân mắc bệnh nặng có tăng huyết áp như một bệnh đi kèm.

Việc kích hoạt quá mức RAS có thể đã xảy ra ở những người này trước khi lây nhiễm. Sự điều hòa giảm đáng kể của ACE2 và điều hòa Ang-II trong COVID-19 dẫn đến sự hoạt hóa quá mức của RAS và làm mất tác dụng bảo vệ của angiotensin- (1-7) có thể làm trầm trọng thêm và kéo dài chấn thương tim.