Vanaf het begin heeft SARS-CoV-2 (COVID-19) vooral ouderen getroffen patiënten of mensen met bepaalde reeds bestaande aandoeningen.
Met name 20-25% van alle COVID-19 gerelateerde sterfgevallen zijn opgetreden bij mensen met reeds bestaande hart- en vaatziekten. Belangrijker, voor degenen die zijn hersteld van het virus, zelfs degenen met milde symptomen, vertoont een groot aantal nu tekenen van langdurige hartaandoeningen als gevolg van de infectie.
Nu is er een dringende medische noodzaak om te begrijpen wat deze effecten veroorzaakt en hoe. Twee recente publicaties van Dr. Zhiqiang Lin, assistent-professor aan het Masonic Medical Research Institute (MMRI), hebben geholpen bij het leggen van een verband tussen hoe SARS-CoV-2 het hart schaadt.
Zelfs vóór de pandemie deed het Lin Laboratory onderzoek naar een groep patroonherkenning receptoreiwitten, Toll-Like Receptors (TLR’s) genaamd, die dienen als antennes om binnendringende te detecteren pathogenen. Ze ontdekten dat de expressie van de meeste TLR’s laag was in neonatale muizenharten en hoog in volwassen muizen, en dat verschillende TLR’s (inclusief TLR4, die schadelijk is wanneer ze worden geactiveerd) waren verhoogd als reactie op pathologische cardiale stressoren, zoals hoge bloeddruk en hartaanval.
Ze toonden ook aan dat het activeren van TLR4-activiteit in een fractie van de hartspier cellen maakt het hart kwetsbaarder voor een systemische ontstekingsreactie. Dit werk, getiteld “YAP/TEAD1-complex is een standaardrepressor van cardiale toll-achtige receptor genen”, werd gepubliceerd op 22 juni 2021 en te vinden in het International Journal of Molecular Science.
Bij mensen is SARS-CoV-2-infectie afhankelijk van ACE2, een cruciaal enzym dat de bloeddruk verlaagt. Tijdens infectie, SARS-CoV-2 spike-eiwit, de component die uit het virale steekt membraan, bindt aan ACE2 van de gastheercel en vergemakkelijkt het binnendringen van virussen. Daarom is een van de huidige leidende hypothese is dat SARS-CoV-2 het hart heeft beschadigd door de ACE2-functie te verminderen. Dr. Lin probeerde echter het bestaan van een ander mogelijk pathologisch mechanisme vast te stellen: de cardiale gevolgen van een COVID-19-infectie waren op zijn minst gedeeltelijk te wijten aan TLR4-hyperactivatie.
Zijn groep bevestigde dat TLR4 SARS-CoV-2 Spike-eiwit herkende, en dat van zijn laboratorium gegevens suggereerden dat eenvoudige overexpressie van SARS-CoV-2 Spike-eiwit in het muizenhart was voldoende om hartstoornissen en ontstekingen te veroorzaken. Omdat Spike-eiwit interageert met: murine TLR4, en niet murine ACE2, samen, benadrukken de gegevens van Dr. Lin kritisch de belang van TLR4-signalering in de pathogenese van COVID-19-gerelateerd hartletsel. Deze de studie van de groep ontrafelt ook de redenen waarom hartletsel misschien vaker voorkomt bij COVID-19-patiënten met reeds bestaande hartaandoeningen. Dit nieuwe manuscript, getiteld “Het selectief tot expressie brengen van SARS-CoV-2 Spike-eiwit S1-subeenheid in cardiomyocyten induceert
cardiale hypertrofie bij muizen”, werd op 20 juni 2021 gepubliceerd in BioRxiv.