В последнее время в различных интернет СМИ проскакивают, прямо сенсационные статьи, про то, что COVID-19 поражает "чистые лёгкие" не курящих пациентов и обходит ("боится") не поражая лёгкие курящих людей. Откуда следует вывод, что курение - это панацея от заражения COVID!?? Что является очередной "журналисткой уткой", возможно проплаченой сенсацией от табако-производящих компаний. А мы обратимся к науке, что по этому поводу думает мировая медицина.
Курение может вызывать повышенную экспрессию АПФ2 в дыхательных путях (ангиотензинпревращающий фермент 2), и это указывает на то, что курильщики характеризуются повышенной восприимчивостью к COVID-19 по сравнению с некурящими. Поскольку индуцированные курением изменения в экспрессии АПФ2 связаны с вирусной инфекцией и иммунными процессами, у курильщиков, инфицированных COVID-19, могут возникнуть серьезные проблемы со здоровьем.
Чтобы попасть в клетку, SARS-CoV-2, как и другие коронавирусы, использует белок-«шип» (spike, S-белок). Им он прикрепляется к мишени на поверхности клетки-хозяина. Секвенирование генома нового коронавируса показало, что в его случае мишень — ангиотензин-превращающий фермент 2 (АПФ2). С той же молекулой связывается и вирус «атипичной пневмонии» SARS-CoV, один из ближайших родственников нового коронавируса.
Этот фермент отщепляет одну аминокислоту от ангиотензина II типа и тем самым меняет его свойства: получившаяся молекула оказывает сосудосуживающий эффект и может играть роль при остром респираторном дистресс-синдроме. Другая функция АПФ2 — модулировать перенос аминокислот через мембрану клетки. Ее фермент реализует, поддерживая нужную форму мембранного транспортера аминокислот B0AT1.
Курение является глобальной проблемой общественного здравоохранения. В мире имеется около 1,3 миллиарда курильщиков, около трети из них живут в Китае, и это напрямую угрожает здоровью курильщиков и пассивных курильщиков. Проблемы со здоровьем, вызванные курением, являются важной проблемой, вызывающей общественное беспокойство, но с данной проблемой по-прежнему трудно справиться, поскольку она затрагивает личные жизненные привычки. Курение может вызвать рак легких и проблемы с сердечно-сосудистой и репродуктивной системами. Результаты исследований показали, что курильщики являются чувствительными к коронавирусу ближневосточного респираторного синдрома (MERS-CoV).
Геном COVID-19 на – 80 % идентичен SARS-CoV и на – 96% идентичен коронавирусу летучей мыши. По результатам структурного анализа на атомном уровне установили взаимодействие между рецептор-связывающим доменом (РСД) гликопротеина (S-белка) SARS-CoV и его рецептором, ангиотензинпревращающим ферментом 2 (АПФ2), которые способствуют передаче SARS-CoV между видами и от человека к человеку. Было показано, что белок S вируса COVID-19, аналогичный белку SARS-CoV, может использовать АПФ2 для инфицирования хозяина. В одном недавнем исследовании предположили, что сродство между АПФ2 и РСД COVID-19 в 10–20 раз выше, чем РСД SARS-CoV. Уровень экспрессии АПФ2 может отражать восприимчивость к COVID-19.
В данном исследовании проведен анализ закономерности экспрессии АПФ2 в тканях дыхательных путей людей и мышей с различным статусом курения на основе трех массивов данных Gene Expression Omnibus (GEO) [Дайджест Экспрессии Генов]. Нашей целью было определить, является ли курение сигарет фактором восприимчивости к COVID-19.
Экспрессия АПФ2 и корреляция с анамнезом курения
В массиве данных для легочных дыхательных путей в исследовании GSE994 уровень экспрессии АПФ2 у курящих в настоящее время был значительно выше по сравнению с никогда не курившими (t = 2295; P = 0,026) (Рис. 1А). Существенные различия между никогда не курившими и бывшими курильщиками отсутствовали. Кроме того, у бросивших курить уровень экспрессии АПФ2 был намного ниже по сравнению с курящими в настоящее время (t = 2,709; P = 0,001) (Рис. 1А). В массиве данных для эпителиальных клеток ротовой полости исследования GSE17913 уровень экспрессии АПФ2 у курящих в настоящее время был значительно выше по сравнению с никогда не курившими (t = 3674; P < 0,001) (Рис. 1B).
Курение сигарет и стимулирование экспрессии АПФ2 у мышей
После 1 дня воздействия курения уровень экспрессии АПФ2 в группе животных, подвергнутых воздействию курения, был значительно снижен по сравнению с контрольной группой. Однако уровень экспрессии АПФ2 был значительно выше в группе животных, подвергнутых воздействию курения через 2 и 5 месяцев воздействия. После 5 месяцев воздействия курения уровни экспрессии АПФ2 в группах со средней и высокой дозой были повышены в зависимости от дозы. Значительное дозозависимое повышение уровня экспрессии АПФ2 также наблюдали в легких мышей, подвергнутых 5-месячному воздействию курения плюс период восстановления продолжительностью 1 день. Кроме того, уровень экспрессии АПФ2 был выше в группе со средней дозой после 5 месяцев воздействия курения плюс период восстановления продолжительностью 13 дней.
Обсуждение
По результатам исследований установили, что АПФ2 является рецептором для SARS-CoV и нового Уханьского коронавируса (COVID-19). По результатам анализа корреляции и обогащения двух массивов данных человека (исследования GSE994 и GSE17913) мы показали, что вызванные курением изменения уровня экспрессии АПФ2 коррелируют с важными биологическими процессами, включая вирусные процессы и иммунный ответ, и это указывает на то, что АПФ2 принимает участие в процессе инфицирования вирусом и иммунном ответе.
В исследованиях эпидемии атипичной пневмонии, проводимых в 2002–2003 годы показали, что люди в возрасте < 25 лет имеют легкие или умеренные симптомы, в то время как у людей старше 60 лет с более серьезными заболеваниями смертность составила >50%. В эпидемиологических исследованиях также наблюдали половые различия в частоте и смертности от инфекции SARS-CoV. Вирусом COVID-19 могут быть заражены люди всех возрастов, но пожилые люди и люди с уже имеющимися заболеваниями характеризуются высокой восприимчивостью. Существует также явная зависимость данного заболевания от пола, причем у мужчин он выше, чем у женщин, что может быть связано с высоким уровнем курения среди мужчин.
Хорошо известно, что курение является фактором высокого риска для таких заболеваний, как сердечно-сосудистые заболевания, хроническая обструктивная болезнь легких и рак. По результатам исследований подтвердили связь между курением и восприимчивостью к гриппозным инфекциям. Курение также влияет на метаболизм фактора, активирующего тромбоциты, и может способствовать повышению частоты бактериальной суперинфекции у людей, у которых развивается грипп. Более того, у курящих по сравнению с некурящими быстрее происходило снижение титра антител к гриппу. В другом исследовании показали, что курение может препятствовать противовирусному ответу хозяина за счет повышения частоты заражения гриппом и заболеваний нижних дыхательных путей у курильщиков. В данном исследовании у курильщиков наблюдали повышенную экспрессию АПФ2 во внутрилегочных дыхательных путях и эпителиальных клетках ротовой полости по сравнению с некурящими, и это указывает на восприимчивость курильщиков к 2019-CoV. Важно отметить, что уровень экспрессии АПФ2 у бывших курильщиков был ниже, и это позволяет предположить, что отказ от курения может привести к снижению восприимчивости к 2019-CoV. По результатам экспериментов, проведенных на животных, также показали существенные зависимые от дозы и времени взаимные связи между воздействием курения и экспрессией АПФ2 в тканях легких мышей. Отказ от курения в течение длительного, но не короткого времени может привести к обращению повышенной экспрессии АПФ2 в легких мышей.
Список литературы
1. Zhang, H.; Cai, B. The impact of tobacco on lung health in China. Respirology 2003, 8, 17-21, doi:10.1046/j.1440-1843.2003.00433.x.
2. IARC. Tobacco smoke and involuntary smoking. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum 2004, 83, 1-1438.
3. Alraddadi, B.M.; Watson, J.T.; Almarashi, A.; Abedi, G.R.; Turkistani, A.; Sadran, M.; Housa, A.; Almazroa, M.A.; Alraihan, N.; Banjar, A., et al. Risk Factors for Primary Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus Illness in Humans, Saudi Arabia, 2014. Emerg Infect Dis 2016, 22, 49-55, doi:10.3201/eid2201.151340.
4. Novel Coronavirus (2019-nCoV) advice for the public:Myth busters. Availabe online: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public/myth-busters. (accessed on 2020.03.03).
5. Yang, Y.; Lu, Q.; Liu, M.; Wang, Y.; Zhang, A.; Jalali, N.; Dean, N.; Longini, I.; Halloran, M.E.; Xu, B., et al. Epidemiological and clinical features of the 2019 novel coronavirus outbreak in China. 2020, 10.1101/2020.02.10.20021675 %J medRxiv, 2020.2002.2010.20021675, doi:10.1101/2020.02.10.20021675 %J medRxiv.
6. Zhou, P.; Yang, X.L.; Wang, X.G.; Hu, B.; Zhang, L.; Zhang, W.; Si, H.R.; Zhu, Y.; Li, B.; Huang, C.L., et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature 2020, 10.1038/s41586-020-2012-7, doi:10.1038/s41586-020-2012-7.