Коагуляционный потенциал и интегрированная омика внеклеточных везикул от COVID

Том 12 научных докладов, Номер статьи: 22191 (2022) Цитировать эту статью

1476 Доступов

2 цитаты

6 Альтметрика

Подробности о метриках

Внеклеточные везикулы (ВВ) участвуют в межклеточной коммуникации и способствуют гомеостазу в физиологических условиях. Но ЭВ также могут способствовать развитию широкого спектра патофизиологических заболеваний, таких как рак, сепсис, серповидно-клеточная анемия и тромботические заболевания. Пациенты, инфицированные COVID-19, подвергаются повышенному риску аберрантной коагуляции, что согласуется с повышенными уровнями в крови сверхвысокомолекулярных мультимеров VWF, D-димеров и прокоагулянтных EV. Роль ЭВ в гемостазе, связанном с COVID-19, может зависеть от происхождения клеток, везикулярного груза и размера, однако это четко не определено. Мы предположили, что прокоагулянтный потенциал изолятов ЭВ из плазмы пациентов с COVID-19 (+) можно определить с помощью анализов образования тромбина. Здесь мы выделили малые EV (SEV) и большие EV (LEV) из плазмы госпитализированного пациента с COVID-19 (+) (n = 21) и здорового донора (n = 20). ЭВ были охарактеризованы с помощью проточной цитометрии, трансмиссионной электронной микроскопии, анализа отслеживания наночастиц, образования тромбина в плазме и мультиомного подхода для определения потенциала коагуляции. Эти данные соответствовали различиям в содержании метаболитов, липидов и белков ЭВ по сравнению с изолированными SEV и LEV из плазмы здорового донора. В совокупности влияние ЭВ на прокоагулянтный потенциал плазмы, определяемое генерацией тромбина и подтвержденное мультиомикой, усиливается при COVID-19. Кроме того, мы наблюдаем, что этот эффект обусловлен как размером ЭВ, так и фосфатидилсерином.

Коронавирусное заболевание (COVID-19), вызванное тяжелым острым респираторным синдромом коронавируса 2 (SARS-CoV-2), затронуло жизни миллионов людей во всем мире1,2. Пневмония, вызванная COVID-19, и острый респираторный дистресс-синдром связаны с признаками иммунотромбоза, опосредованного провоспалительными цитокинами, нейтрофилами, тромбоцитами, активацией эндотелиальных клеток и микрососудистым тромбозом3. Исследования показывают, что коагулопатия и эндотелиальная дисфункция являются важными патофизиологическими явлениями при инфекции COVID-193,4. Повышенные уровни фактора фон Виллебранда (ФВ), фибриногена и D-димера продукта деградации фибрина, а также слегка удлиненное протромбиновое время (ПВ) и данные тромбоэластографии, указывающие на стабильность сгустка, - все это подтверждает гипотезу специфической коагулопатии COVID-195,6 ,7,8. Повышенное образование тромбина (ТГ) и снижение доступности плазмина также могут играть значительную роль в тромбозах и тромболизисе, связанных с COVID-199,10,11. Циркулирующие маркеры важны для выявления, диагностики и лечения аберрантной коагуляции при COVID-1912. Кроме того, везикулы, выделяющиеся из клеточных мембран, могут выступать в качестве индикаторов или модификаторов заболевания, а их накопление в плазме пациентов с COVID-19 (+) является потенциальным источником повышения риска свертывания крови.

Внеклеточные везикулы (ВВ) представляют собой мембранно-окруженные структуры, выделяемые большинством типов клеток и характеризующиеся небольшими размерами и гетерогенностью13,14,15. По размеру (диаметру) они подразделяются на три основные группы: экзосомы (30–150 нм), микровезикулы (100–1000 нм) и апоптотические тельца (1000–3000 нм)16,17. Маленькие ЭВ (SEV, демонстрируют средние размеры в пределах диапазона размеров экзосом) представляют собой наименьшие везикулы, образующиеся в результате слияния мультивезикулярных телец, содержащих внутрипросветные везикулы, с плазматической мембраной. Большие ЭВ (LEV, также называемые микровезикулами) представляют собой везикулярные структуры, образующиеся в результате выпячивания наружу плазматической мембраны. ЭВ обнаруживаются в крови и других жидкостях организма, включая слюну, мочу, сперму, грудное молоко, мокроту, спинномозговую жидкость и носовую жидкость13,14. Внеклеточные везикулы обнаруживаются в кровообращении и содержат биомолекулы клеточного происхождения, включая белки, липиды, ДНК, РНК и метаболиты, которые могут играть роль в патогенезе различных заболеваний, включая вирусные инфекции18,19. Исследования показали, что тканевой фактор (ТФ) и фосфатидилсерин (ПС) передаются в основном LEV; следовательно, они являются наиболее прокоагулянтными из ЭВ. LEV облегчают сборку комплексов теназы и протромбиназы на PS, тем самым опосредуя прокоагулянтную активность и стимулируя ТГ.