Sejak awal pandemi, COVID-19 telah dikaitkan dengan masalah jantung, termasuk berkurangnya kemampuan untuk memompa darah dan irama jantung yang tidak normal. Tapi sudah menjadi pertanyaan terbuka apakah masalah ini disebabkan oleh virus yang menginfeksi jantung, atau respons peradangan terhadap infeksi virus di tempat lain di tubuh. Rincian tersebut memiliki implikasi untuk memahami cara terbaik mengobati infeksi virus corona yang memengaruhi jantung.
Sebuah studi baru dari Washington University School of Medicine di St. Louis memberikan bukti bahwa kerusakan jantung pasien COVID-19 disebabkan oleh virus yang menyerang dan menggandakan di dalam sel otot jantung, yang menyebabkan kematian sel dan mengganggu kontraksi otot jantung. Para peneliti menggunakan sel punca untuk merekayasa jaringan jantung yang menjadi model infeksi manusia dan dapat membantu dalam mempelajari penyakit dan mengembangkan kemungkinan terapi.
Studi ini diterbitkan Journal of the American College of Cardiology: Basic to Translational Science .
“Pada awal pandemi, kami memiliki bukti bahwa virus corona ini dapat menyebabkan gagal jantung atau cedera jantung pada orang yang umumnya sehat, yang mengkhawatirkan komunitas kardiologi,” kata penulis senior Kory J. Lavine, MD, PhD, seorang profesor madya. obat. Bahkan beberapa atlet perguruan tinggi yang telah diizinkan untuk kembali ke atletik kompetitif setelah infeksi COVID-19 kemudian menunjukkan jaringan parut di jantung. Ada perdebatan mengenai apakah ini karena infeksi langsung pada jantung atau karena respons peradangan sistemik itu. terjadi karena infeksi paru-paru.
“Penelitian kami unik karena secara definitif menunjukkan bahwa, pada pasien dengan COVID-19 yang mengembangkan gagal jantung, virus menginfeksi jantung, khususnya sel otot jantung.”
Lavine dan rekan-rekannya – termasuk kolaborator Michael S. Diamond, MD, PhD, Profesor Kedokteran Herbert S. Gasser, dan Michael J. Greenberg, PhD, asisten profesor biokimia dan biofisika molekuler – juga menggunakan sel punca untuk merekayasa jaringan yang memodelkan bagaimana jaringan jantung manusia berkontraksi. Mempelajari model jaringan jantung ini, mereka menentukan bahwa infeksi virus tidak hanya membunuh sel otot jantung tetapi juga menghancurkan unit serat otot yang bertanggung jawab atas kontraksi otot jantung.
Mereka juga menunjukkan bahwa kematian sel dan hilangnya serat otot jantung dapat terjadi bahkan tanpa adanya peradangan.
“Peradangan bisa menjadi serangan kedua di atas kerusakan yang disebabkan oleh virus, tetapi peradangan itu sendiri bukanlah penyebab awal dari cedera jantung,” kata Lavine.
Infeksi virus lain telah lama dikaitkan dengan kerusakan jantung, tetapi Lavine mengatakan SARS-CoV-2, virus yang menyebabkan COVID-19, memiliki efek unik pada jantung, terutama pada sel kekebalan yang merespons infeksi. Pada COVID-19, sel imun yang disebut makrofag, monosit dan sel dendritik mendominasi respon imun. Untuk sebagian besar virus lain yang memengaruhi jantung, sel T dan sel B sistem kekebalan ada di tempat.
“COVID-19 menyebabkan respons kekebalan yang berbeda di jantung dibandingkan dengan virus lain, dan kami belum tahu apa artinya itu,” kata Lavine. “Secara umum, sel kekebalan yang terlihat merespons virus lain cenderung dikaitkan dengan penyakit yang relatif singkat yang sembuh dengan perawatan suportif. Tetapi sel kekebalan yang kita lihat pada pasien jantung COVID-19 cenderung dikaitkan dengan kondisi kronis yang dapat menyebabkan penyakit ini. konsekuensi jangka panjang. Ini adalah asosiasi, jadi kami memerlukan lebih banyak penelitian untuk memahami apa yang terjadi. “
Salah satu alasan mengapa pertanyaan penyebab kerusakan jantung ini sulit dijawab adalah sulitnya mempelajari jaringan jantung dari pasien COVID-19. Para peneliti dapat memvalidasi temuan mereka dengan mempelajari jaringan dari empat pasien COVID-19 yang mengalami cedera jantung terkait dengan infeksi tersebut, tetapi diperlukan lebih banyak penelitian.
Untuk itu, Lavine dan Diamond, sedang berupaya mengembangkan model tikus yang mengalami cedera jantung. Untuk menekankan urgensi pekerjaan, Lavine menunjukkan sifat berbahaya dari kerusakan jantung yang dapat ditimbulkan oleh COVID-19.
“Bahkan orang muda yang memiliki gejala yang sangat ringan dapat mengembangkan masalah jantung di kemudian hari yang membatasi kapasitas latihan mereka,” kata Lavine. “Kami ingin memahami apa yang terjadi sehingga kami dapat mencegah atau mengobatinya. Sementara itu, kami ingin semua orang menanggapi virus ini dengan serius dan melakukan yang terbaik untuk mengambil tindakan pencegahan dan menghentikan penyebarannya, sehingga kami tidak memiliki epidemi yang lebih besar. penyakit jantung yang dapat dicegah di masa depan. “
Pekerjaan ini didukung oleh dana dari National Institutes of Health (NIH), nomor hibah R01HL141086, R01 HL138466, R01 HL139714, 75N93019C00062 dan R01 AI127828; the Burroughs Welcome Fund, nomor hibah 1014782; Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan, nomor hibah HR001117S0019; the March of Dimes Foundation, nomor hibah FY18-BOC-430198; Yayasan Rumah Sakit Barnes-Yahudi, nomor hibah 8038-88; dan Children’s Discovery Institute of Washington University dan St. Louis Children’s Hospital, nomor hibah CH-II-2017-628 dan PM-LI-2019-829. Pencitraan dilakukan di Washington University Center for Cellular Imaging (WUCCI), yang sebagian didanai oleh Children’s Discovery Institute of Washington University dan St. Louis Children’s Hospital, nomor hibah CDI-CORE-2015-505 dan CDI-CORE-2019 -813;dan The Foundation for Barnes-Jewish Hospital, nomor hibah 3770. Penulis berterima kasih kepada Dr. Cynthia Goldsmith atas bantuannya menafsirkan mikrograf mikroskop elektron dan McDonnell Genome Institute (MGI) di Sekolah Kedokteran Universitas Washington atas bantuannya dalam melakukan pengurutan dan analisis.
