(SARS-CoV-2-Immagine Credit Public Domain).
Sin dall’inizio della pandemia, SARS-CoV-2 è stato associato a problemi cardiaci, inclusa una ridotta capacità di pompare sangue e ritmi cardiaci anormali. Ma è una questione aperta se questi problemi siano causati dal virus che infetta il cuore o da una risposta infiammatoria a un’infezione virale in altre parti del corpo. Tali dettagli hanno implicazioni per capire come trattare al meglio le infezioni da coronavirus che colpiscono il cuore.
Un nuovo studio della Washington University School of Medicine di St.Louis fornisce la prova che il danno cardiaco dei pazienti COVID-19 è causato dal virus che invade e si replica all’interno delle cellule del muscolo cardiaco, portando alla morte cellulare e interferendo con la contrazione del muscolo cardiaco. I ricercatori hanno utilizzato le cellule staminali per progettare il tessuto cardiaco che modella l’infezione umana e potrebbe aiutare nello studio della malattia e nello sviluppo di possibili terapie.
Lo studio è stato pubblicato il 26 febbraio sul Journal of the American College of Cardiology: Basic to Translational Science.
“All’inizio della pandemia, abbiamo avuto prove che questo coronavirus può causare insufficienza cardiaca o lesioni cardiache in persone generalmente sane, il che era allarmante per la comunità cardiologica”, ha detto l’autore senior dello studio Kory J. Lavine, MD, Ph.D., un Professore associato di medicina. “Anche alcuni atleti universitari a cui era stato concesso di tornare all’atletica competitiva dopo l’infezione da COVID-19, hanno successivamente mostrato cicatrici nel cuore. Si è discusso se queste cicatrici siano dovute a infezione diretta del cuore o a una risposta infiammatoria sistemica che si verifica a causa dell’infezione polmonare.
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“Il nostro studio è unico perché dimostra definitivamente che, nei pazienti con COVID-19 che hanno sviluppato insufficienza cardiaca, il virus infetta il cuore, in particolare le cellule del muscolo cardiaco“, spiega il ricercatore.
Lavine e i suoi colleghi, inclusi i collaboratori Michael S. Diamond, MD, Ph.D., Herbert S. Gasser Professor of Medicine e Michael J. Greenberg, Ph.D., un assistente Professore di biochimica e biofisica molecolare – hanno anche usato cellule staminali per ingegnerizzare il tessuto che modella il modo in cui il tessuto cardiaco umano si contrae. Studiando questi modelli di tessuto cardiaco, i ricercatori hanno determinato che l’infezione virale non solo uccide le cellule del muscolo cardiaco, ma distrugge le unità di fibre muscolari responsabili della contrazione del muscolo cardiaco.
Hanno anche dimostrato che questa morte cellulare e la perdita delle fibre del muscolo cardiaco possono avvenire anche in assenza di infiammazione.
“L’infiammazione può essere un secondo colpo oltre ai danni causati dal virus, ma l’infiammazione stessa non è la causa iniziale della lesione cardiaca”, ha detto Lavine.
Altre infezioni virali sono state a lungo associate a danni cardiaci, ma Lavine ha detto che SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19, è unico nell’effetto che ha sul cuore, specialmente nelle cellule immunitarie che rispondono all’infezione. In COVID-19, le cellule immunitarie chiamate macrofagi, monociti e cellule dendritiche dominano la risposta immunitaria. Per la maggior parte degli altri virus che colpiscono il cuore, i linfociti T e B del sistema immunitario sono sulla scena.
“COVID-19 sta causando una risposta immunitaria diversa nel cuore rispetto ad altri virus, e non sappiamo ancora cosa significhi“, ha detto Lavine. “In generale, le cellule immunitarie che rispondono ad altri virus tendono ad essere associate a una malattia relativamente breve che si risolve con cure di supporto. Ma le cellule immunitarie che vediamo nel cuore dei pazienti COVID-19 tendono ad essere associate a una condizione cronica che può avere conseguenze a lungo termine. Queste sono associazioni, quindi avremo bisogno di ulteriori ricerche per capire cosa sta succedendo “.
Parte del motivo per cui è stato difficile rispondere a queste domande sulla causa del danno cardiaco è la difficoltà nello studio del tessuto cardiaco dei pazienti COVID-19. I ricercatori sono stati in grado di convalidare i loro risultati studiando il tessuto di quattro pazienti COVID-19 che avevano una lesione cardiaca associata all’infezione, ma sono necessarie ulteriori ricerche.
A tal fine, Lavine e Diamond, stanno lavorando per sviluppare un modello murino della lesione cardiaca. Per sottolineare l’urgenza del lavoro, Lavine ha sottolineato la natura insidiosa del danno cardiaco che COVID-19 può causare.
