Новое исследование выявило метаболический процесс, который связан с иммунным ответом на COVID-19, преимущественно у мужчин — категории пациентов, наиболее подверженных тяжелому течению коронавирусной инфекции и повышенному риску летального исхода.
Практически с начала пандемии, вызванной коронавирусом, стало очевидно, что существуют половые различия в восприимчивости к инфекции и тяжести ее течения. Одним из основных факторов риска, по мнению экспертов, является мужской пол. Мужские пациенты с Covid-19 почти вдвое чаще, чем женщины, нуждаются в госпитализации и в 1,87 раза чаще умирают. У госпитализированных пациентов с умеренной формой заболевания отмечались повышенные концентрации воспалительных цитокинов и хемокинов, что указывает на половые различия в иммунном ответе. Кроме того, во всех возрастных группах у заболевших женщин наблюдалась более выраженная активация Т-лимфоцитов с самого начала болезни, чем у мужчин, особенно у пожилых. У последних сниженная активность Т-киллеров связана с менее благоприятным исходом.
Учитывая, что метаболиты участвуют в регуляции иммунного ответа, исследователи высказали мнение о том, что гендерные различия в метаболизме способны оказывать влияние на реакцию организма на SARS-CoV-2. Известно, что некоторые метаболиты критически важны для функционирования макрофагов, нейтрофилов и Т-лимфоцитов, а также стимулируют пути синтеза кислот в этих клетках. В свою очередь, иммунная реакция способна инициировать метаболическую перестройку в клетках, что влияет на ход заболевания и изменяет концентрацию метаболитов.
Авторами недавнего исследования, проведенного специалистами из Йельского университета (США) и Шанхайского института органической химии Китайской академии наук, было применено исследование метаболомического профиля (анализ низкомолекулярных соединений в биологических образцах) для выявления метаболитов, характерных для мужчин и женщин, и связанных с коронавирусной инфекцией, иммунным ответом и степенью тяжести заболевания. Полученные данные опубликовали в журнале Science Signaling.
Биологи исследовали образцы крови, полученные от 22 женщин и 17 мужчин, госпитализированных в больницу Йельского университета с диагнозом Covid-19. Эти образцы были сопоставлены с образцами, взятыми у 20 здоровых медицинских работников, которые выступили в качестве контрольной группы. В результате анализа было выявлено 75 метаболитов – молекулярных продуктов метаболизма и клеточной деятельности. Учитывая возраст, индекс массы тела, пол и другие параметры, исследователи установили, что 17 метаболитов связаны с процессом развития инфекции.
«Авторы исследования отметили, что прямая зависимость содержания кинуреновой кислоты (КА) от возраста, уровня воспалительных цитокинов и хемокинов, а также клинических проявлений наблюдалась исключительно у пациентов мужского пола. Кинуреновая кислота является продуктом метаболизма аминокислот, в частности, L-триптофана. Ранее было установлено, что повышенный уровень этого вещества в мозге может указывать на предрасположенность к психическим и неврологическим заболеваниям, таким как шизофрения.
Более глубокое исследование выявило значимую корреляцию между повышенным уровнем кинуреновой кислоты, высоким соотношением кинуреновой кислоты к кинуренину (вещества, образующегося в процессе метаболизма триптофана и биосинтеза никотиновой кислоты в организме человека) и иммунной реакцией на коронавирусную инфекцию у мужчин.
«У пациентов, у которых наблюдалось ухудшение состояния, наблюдалось более высокое соотношение кинуреновой кислоты к кинуренину. Экспрессия гена, отвечающего за синтез кинуреновой кислоты – кинуренинаминотрансферазы – связана с уровнем цитокинов и активацией иммунной системы у пожилых мужчин. В результате, исследование выявило, что кинуреновая кислота обладает специфической для мужчин взаимосвязью с реакцией организма и клиническими результатами при Covid-19, по мнению исследователей.