После ковида повысился холестерин что значит
Холестерин против COVID-19? Анализ новых исследований
Модель молекулы холестерина. Возможно, развитие коронавирусной инфекции во многом связано с ним.
Авторы
Редакторы
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: В 2020 году в интернете появилось много противоречивых публикаций о связи уровня холестерина с тяжестью протекания коронавирусной инфекции COVID-19. Но как холестерин и коронавирус влияют друг на друга на самом деле? Не найдя убедительных ответов, мы попробовали разобраться в проблеме самостоятельно.
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа заняла второе место в номинации «Вирусы и микроорганизмы» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
24 октября 2020 года журнал Cell предопубликовал исследование, в ходе которого ученые выявили гены человека, ассоциированные с заражением коронавирусом SARS-CoV-2 и заболеванием [1]. Публикации, рассматривавшие изменения в работе белков, выходили и раньше, однако исследователи Нью-Йоркского университета первыми изучили связь с развитием инфекции на уровне генома и проверили ее. Они обнаружили шесть генов (рис. 1), работа которых как бы помогала заражению посредством торможения биосинтеза холестерина. «Отключение» этих генов в клетках легких ускоряло его производство, препятствуя инфицированию.
Рисунок 1. Выживаемость клеток при «отключении» различных генов (выживаемость для каждого гена показана своей точкой). Рамкой выделены гены человека, «отключение» которых увеличивало выживаемость. Среди них те самые шесть регуляторов, которые оказались важны для SARS-CoV-2 при инфицировании клетки. Выживаемость при «отключении» различных генов определена на основе экспериментов с CRISPR-Cas9 над клетками эпителия альвеол из карциномы легкого. Рисунок представляет собой так называемый volcano plot, на котором по оси абсцисс нанесена величина различий, а по оси ординат — их статистическая значимость.
Холестерин — один из ключевых игроков в нашей физиологии. Он служит функциональной основой биомембран, потому что регулирует транспорт через них и активность мембранных ферментов, и вообще очень сильно влияет на биофизические свойства мембран. Холестерин — защита клетки от активных форм кислорода и субстрат, из которого синтезируется витамин D3. Холестерин необходим для нормальной работы многих наших рецепторов: от серотониновых в нейронах до MHC-II в иммунных клетках, очень важных для специфического иммунного ответа. В общем, холестерин прямо или опосредованно влияет на все процессы в нашем организме, поэтому в статье мы не обсуждаем вклад холестерина в изменение работы различных систем (например, иммунной) при развитии инфекции, а рассматриваем только связь холестерина с развитием COVID-19.
О самом холестерине вы можете прочитать в статье Анны Шаланды «О холестерине замолвите слово» — в ней есть всё: от его химической природы до атеросклероза. Чуть больше подробностей вы найдете в статье Жореса Медведева «Холестерин: наш друг или враг?», а на случай, если интересен обмен холестерина, есть статья Екатерины Южик «Хороший, плохой, злой холестерин» [2].
Если вам интересно узнать больше о функциях холестерина, то рекомендуем прочесть эти статьи на «БМ»: «Сколько можно съесть мышиного яду? Очерк о витамине D» [3] (о токсичности витамина, который синтезируется из холестерина), «Холестериновая страшилка, которая правит миром» [4] (во многом о статинах; и, главное, исправление ошибок ее автора) и «Липидный фундамент жизни» [5] (о работе холестерина в клеточной мембране).
Поскольку выявленные гены кодируют регуляторы синтеза не только холестерина, но и различных липидов, делать выводы о важности роли именно холестерина было бы нельзя, если бы не одно совпадение. В рамках того же исследования, но несколько позднее, ученые проверяли воздействие более 20 000 препаратов, которые могли бы подойти для лечения коронавирусной инфекции, и обнаружили, что оказавшиеся эффективными вещества активировали биосинтез холестерина. Кроме того, в дополнительных экспериментах амлодипин — препарат, повышающий количество холестерина внутри клеток [6], — способствовал тому, что клетки эпителия альвеол успешнее боролись с инфекцией [1].
Однако есть масса данных о том, что легче коронавирусную инфекцию переносят люди, которые принимают статины — препараты, понижающие уровень холестерина [7], [8]. Чтобы разобраться, на чьей стороне правда, давайте рассмотрим проблему внимательней.
Холестерин мешает коронавирусу?
Начнем с гипотезы «холестерин против ковида», ее подтверждает широкий ряд доводов. Ранее в рамках другого исследования та же исследовательская группа установила, что протекание коронавирусной инфекции подавляет синтез холестерина [9]. Это подтверждается и реальными данными. У ковидных пациентов больницы в Вэньчжоу во время болезни количество холестерина в плазме крови резко снижалось — почти вдвое [10], [11]. Тем интересней, что степень падения холестерина соответствовала тяжести заболевания, и самый низкий уровень зафиксировали у пациентов в критическом состоянии. То же следует из данных, опубликованных сотрудниками Уханьского университета, и данных корейских ученых [12], [13].
Верно и обратное: лекарства, стимулирующие работу тех же путей синтеза холестерина, которые ковид тормозил, препятствовали развитию инфекции, судя по результатам экспериментов над клеточными культурами [9]. Среди проверенных лекарств был и амлодипин, красной нитью ведущий нас к клиническим данным, скрытым чуть дальше. Этот эффект установлен также вне стен лабораторий: сразу два клинических исследования 2020 года обнаружили, что инфицированные коронавирусом пациенты, которые принимали амлодипин или препараты с аналогичным механизмом действия, умирали в несколько раз реже, чем не принимавшие. И ИВЛ им были нужны в разы реже. И в реанимации их удавалось спасти чаще в разы. Данные, собранные в больницах Тунцзи в Китае [14] и Бруклина в США [15], не противоречат друг другу, будучи полученными на разных континентах. Правда, это информация о небольшом количестве пациентов (в первом случае о десятках, во втором случае о сотнях), и необходимы дальнейшие, более обширные проверки. Но в совокупности с результатами лабораторных исследований эти клинические данные выглядят довольно надежно. Велика сила науки!
Конечно, здесь перед нами встает вопрос, не может ли такой «больничный» эффект амлодипина объясняться его основным, сосудорасширяющим, действием? Ведь принимая его, пациенты могли снизить вероятность смерти от закупорки артерий. Могли, однако лабораторные данные говорят о том, что амлодипин мешает коронавирусу буквально на клеточном уровне.
Взаимосвязь холестерина и коронавируса
Так как холестерин может быть связан с коронавирусом? Войдя в контакт с поверхностными рецепторами ACE2, вирус должен проникнуть внутрь клетки, обернувшись участком наружной мембраны. Значительно успешнее проникновение через мембраны, в которых много холестерина (рис. 2, 3) [16].
Дело в том, что холестерин формирует особые участки клеточных мембран — рафты (от англ. raft — «плот»), в пределах которых молекулы перемещаются медленнее, чем в других областях. Благодаря высокой стабильности рафтов, в них собираются особые группы молекул, часто это рецепторы со схожими между собой функциями. Так ведут себя и рецепторы ACE2, которые в результате контакта с коронавирусом запускают его поглощение — эндоцитоз (других подтвержденных для SARS-CoV-2 способов проникнуть в клетку нет). В рамках эндоцитоза вокруг коронавируса формируется мембранный пузырек, который затем отпочковывается внутрь клетки трудами белков кавеолинов, работающих с внутренней стороны мембраны. Для формирования впячивания мембраны в начале эндоцитоза кавеолинам необходимо взаимодействовать с холестерином. Поэтому рафты как бы организуют эндоцитоз: собирают всех участников в одном месте (рис. 2). Итак, без высокого количества холестерина в мембране сосредоточить достаточно его молекул для формирования рафтов невозможно, а без рафтов коронавирус останется «за бортом» клетки (рис. 3). Подробнее о липидных рафтах и биофизике клеточных мембран можно узнать из статьи Антона Чугунова «Липидный фундамент жизни» [17]. А о работе кавеолинов — из статьи Елизаветы Мининой «Кавеолы: уникальные “порталы” клеточной мембраны» [18].
Рисунок 2. Эндоцитоз коронавируса, связавшегося с ACE2, организуется с помощью липидных рафтов, которые формирует холестерин. Бурым цветом отмечены молекулы PIP2 (фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата) — липида, который формирует участки мембраны (домены) вокруг рецепторов ACE2, когда те расположены вне рафтов. Слева: когда в мембране содержание холестерина недостаточное для формирования рафтов, кавеолины не могут запустить эндоцитоз, и проникновения вируса в клетку не происходит. Справа: эндоцитоз вируса происходит, только когда восприимчивый к нему рецептор ACE2 находится в рафте.
Рисунок 3. Модель взаимодействий SARS-CoV-2 с его рецептором ACE2 в условиях высокого и низкого количеств холестерина в клеточной мембране. Только находясь в рафтах, которые формируются холестерином, рецептор ACE2 легко доступен для связывания с коронавирусом.
Но как «потребность» в мембранном холестерине у коронавируса совмещается с тем, что активация биосинтеза холестерина мешает развитию инфекции? Ведь должно же быть наоборот! Реальные механизмы связи развития ковида с синтезом холестерина неизвестны. Ученым только предстоит обнаружить их. А пока они заняты, мы, не встретив ни одного объяснения, предложили свое.
Вот наша гипотеза
Подробнее про обмен холестерина читайте на «Биомолекуле» [2].
Рисунок 4. Упрощенная схема переноса холестерина внутри организма. «Плохой» холестерин переносится ЛП(О)НП (липопротеидами низкой и очень низкой плотности). «Хороший» холестерин переносится ЛПВП (липопротеидами высокой плотности).
В то же время так называемый «плохой» холестерин, наоборот, разносится по всему организму. Со временем его остатки поглощаются макрофагами и выводятся из организма, также через печень. При избытке «плохого» холестерина они, перегруженные, оседают на стенках артерий. Так появляются те самые атеросклеротические бляшки, которые сужают просвет сосудов, мешая движению крови.
Так вот, еще в исследованиях амлодипина, проведенных в 1980-е годы, было установлено, что при воздействии этого препарата «плохой» холестерин начинал активно запасаться [6], [19]. Клетки забирали его из кровотока, пряча внутрь себя, это подтверждается и более свежими исследованиями [20], [21]. Так уровень холестерина в крови снижался, что могло привести к уменьшению его количества в мембранах клеток, в первую очередь клеток легких, куда он забирался из крови. А это уже преграда на пути вируса.
Вот пока единственное из пришедшего нам в голову, что объясняет происходящее. Приглашаем читателя поучаствовать в дискуссии.
Статины лечат коронавирусную инфекцию?
Как видите, система обмена холестерина в организме очень сложна, поэтому невозможно говорить о пользе использования статинов при COVID-19 однозначно. Давайте по порядку.
Прием статинов до заражения коронавирусом и госпитализации действительно повышал вероятность более легкого течения болезни и благополучного исхода [7], [8], [22]. Потому что со временем благодаря им в организме уменьшается количество «плохого» холестерина. То есть затем его становится меньше в мембранах различных тканей, и вирусу всё сложнее и сложнее заражать клетки. Кроме того, ниже вероятность осложнений при COVID-19, потому что статины стабилизируют атеросклеротические бляшки и тем самым как бы противостоят влиянию на них цитокинового шторма, который развивается при COVID-19 [22].
Однако этот эффект вообще не успевает развиться, если начать принимать статины уже после заражения коронавирусом. Потому что сперва количество холестерина в мембранах, наоборот, повышается, так как в качестве ответа на снижение синтеза захватывается больше «плохого» холестерина [23]. Как понимаете, это только помогает развитию инфекции. Такое быстрое действие статинов оказывается полезным в критических состояниях благодаря их иммуномодулирующему и антитромботическому эффектам [24], в остальных случаях совмещать статины с ковидом может быть опасно. Поэтому статины для лечения коронавирусной инфекции вряд ли годятся. Впрочем, только клинические исследования могут окончательно ответить на такие вопросы.
Итак, холестерин играет видную роль в развитии коронавирусной инфекции, и препараты, которые влияют на его обмен, облегчают протекание болезни на разных ее этапах. Поэтому в статье нам было интересно связать разрозненные данные о взаимном влиянии SARS-CoV-2 и холестерина в цельную картину. Это важно для понимания эффектов различных препаратов, неоднозначных из-за сложности обмена холестерина. Сейчас актуальна инфекция COVID-19, но даже когда эпидемия сойдет на нет, понимание взаимосвязи коронавирусных инфекций и холестерина будет полезным для быстрой разработки лечения инфекций новых коронавирусов: этот не первый и не последний (очень похоже влияние мембранного холестерина на первый SARS-CoV [25]). Кроме того, обсуждение этой темы обращает внимание на важность холестерина в развитии инфекций многих других вирусов. Например, публикуются исследования подобного рода, касающиеся вируса иммунодефицита человека [26], [27].
После ковида повысился холестерин что значит
Для продолжения изучения на мобильном устройстве ПРОСКАНИРУЙТЕ QR-код с помощью спец. программы или фотокамеры мобильного устройства
Случайный выбор
данная функция, случайным образом выбирает информацию для Вашего изучения,
запустите выбор нажав кнопку ниже
Случайный выбор
Обратная связь
Напишите нам
Сообщение об ошибке
Что улучшить?
Полный текст статьи:
Когда человеку делают анализ крови, там среди показателей часто присутствует значение уровня холестерина. В молодом возрасте люди в основном не обращают на него внимания, но постепенно приходят к осознанию того, что знать уровень своего холестерина важно, поскольку его повышение может быть опасно для здоровья.
Как выглядит холестерин?
Многие представляют себе холестерин как жир и считают, что чем жирнее пища, тем больше в ней холестерина. Такая точка зрения оправдана лишь отчасти. Холестерин содержится в крови и выглядит как вязкая субстанция. Считать холестерин исключительно вредным нельзя, потому что он расходуется организмом в процессе выработки гормонов и образования клеточных мембран. В разной степени холестерин участвует в работе иммунной, нервной и пищеварительной систем, поэтому определённый объём холестерина должен содержаться в организме постоянно. Другое дело, что удерживать его в пределах допустимой нормы не всегда легко.
Избыток холестерина имеет свойство откладываться на внутренних стенках артерий. Поначалу это незаметный процесс, но постепенно из-за холестеринового слоя диаметр артерии сужается, а кровь начинает хуже через неё проходить. В местах сужения сосуда из холестеринового слоя формируется плотное образование, которое принято называть “холестериновой бляшкой”. Холестериновые бляшки не только практически полностью перекрывают ток крови по сосуду, но и снижают его эластичность. Процесс образования холестериновых называется “атеросклерозом”.
Сами по себе единичные холестериновые бляшки не представляют серьёзной опасности для здоровья, однако если не принимать меры, то со временем их станет слишком много. Кроме того, холестериновая бляшка — это начальная стадия развития тромба. Нередко тромбы образуются там, где находились атеросклеротические бляшки. Опасность тромба в том, что он полностью запечатывают сосуды и могут перекрыть ток крови к жизненно важным органам. Если тромб возникает в сосуде, питающем сердце, у человека может случиться инфаркт миокарда, а если ток крови останавливается в сосуде, питающем головной мозг, то человек может перенести инсульт.
Приводит ли высокий холестерин к смерти?
Сам по себе холестерин не считается смертельно опасным. К смерти могут привести осложнения, вызванные высоким уровнем холестерина. Некоторые из них мы уже назвали. Атеросклероз может спровоцировать развитие ишемической болезни сердца, а одним из осложнений может стать инфаркт миокарда, инсульт, острый тромбоз и другие заболевания. Перечень может быть большим и определяется тем, какие артерии были поражены.
Весь ли холестерин одинаковый?
Холестерин содержится в крови, но не растворяется в ней. По организму холестерин разносится липопротеинами. Молекулы липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) перемещают холестерин из артерий в печень. Позже этот холестерин выводится из организма и не откладывается на стенках сосудов. Такой холестерин считают “хорошим”, поскольку он не только не повышает, а снижает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний.
Другой тип холестерина, переносится молекулами липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) из печени по всему телу. В периферических тканях холестерин постепенно оседает на стенках сосудов, в результате чего образуются атеросклеротические бляшки. Человеку важно следить и не допускать повышения уровня именно липопротеинов низкой плотности, или “плохого” холестерина.
Ещё одна форма липидов, которые обеспечивают организм энергией, но в большом количестве могут быть вредны, — триглицериды. Они синтезируются печенью или попадают в организм вместе с пищей, а затем переходят в кровь. Большое содержание триглицеридов в крови также нежелательно, поскольку может нарушить работу органов кровообращения.
Что повышает холестерин?
Повышение уровня холестерина может быть связано с различными факторами. Первое, на что стоит обратить внимание, — рацион. Если у человека наблюдается небольшое повышение уровня холестерина врачи обычно рекомендуют ему употреблять меньше пищи с высоким содержанием насыщенных жиров, однако способствовать повышению уровня холестерина могут и некоторые нарушения в работе организма. Например, хроническая почечная недостаточность или снижение функции щитовидной железы. У некоторых людей уровень холестерина может быть повышенным “от природы” и передаваться по наследству. Такая генетическая аномалия называется “семейной гиперхолестеринемией”.
Формируя свой рацион, нужно помнить, что холестерин содержится только в продуктах животного происхождения. Этот аргумент часто приводят в пользу растительного типа питания вегетарианцы. Однако это не означает, что если исключить животную пищу, то остальное питание может быть бесконтрольным. Жаренная на растительном масле пища и продукты с содержанием пальмового масла тоже способны оказать негативное влияние на липидный обмен.
Нужно ли следить за холестерином здоровым людям?
Часто люди начинают следить за теми или иными показателями, когда появляются проблемы и ухудшается самочувствие, но профилактика всегда лучше лечения. Понятие “здоровый человек” слишком общее. Возможно, сейчас у вас нет проблем с печенью с обменом веществ, но это не значит, что их не будет в будущем. Люди с выявленными нарушениями липидного обмена должны регулярно сдавать анализы на холестерин, но и остальным не стоит проверять прочность своего организма.
Если в вашем рационе часто присутствуют жирные блюда, калорийная пища, да и вообще вы любите налегать на сладкое, то это рано или поздно повысит ваш холестерин. Своё влияние могут оказать и другие факторы сердечно-сосудистого риска. На выходе вы рискуете получить атеросклероз со всеми сопутствующими последствиями.
Норма холестерина
Если по результатам анализов ваш холестерин в норме, значит, серьёзных причин для беспокойства нет. При условии соблюдения правил здорового питания и здорового образа жизни следующее обследование можно проходить через несколько лет.
Если же уровень холестерина повышен (от 5 до 6,4 ммоль/л и больше), то стоит контролировать его каждый полгода, чтобы наблюдать динамику. В это же время нужно пересмотреть свой рацион, убрать оттуда продукты, повышающие холестерин, а также отказаться от вредных привычек: курения и употребления алкоголя. О дополнительных рисках, связанных с наличием сопутствующих заболеваний, вас должен предупредить лечащий врач.
Уровнем повышенного риска считается уровень холестерина свыше 6,4 ммоль/л. Такой показатель говорит о необходимости специализированного лечения, поскольку велика вероятность развития ишемической болезни сердца и других сердечно-сосудистых осложнений. Программу лечения должен составить врач на основе проведённых анализов, в том числе на выявление уровня ЛПНП, ЛПВП и триглицеридов.
Группа риска по атеросклерозу
Атеросклероз — коварное заболевание, которое развивается постепенно. Уровень холестерина — это косвенный показатель риска развития атеросклероза, но некоторой категории людей нужно с определённой периодичностью сдавать анализы на холестерин. Такие рекомендации даются:
Важно понимать, что на первой стадии развития атеросклероз не имеет видимых специфических проявлений. Человек может даже не подозревать о развивающемся заболевания и о проблеме с холестерином. Поэтому врачи рекомендуют регулярно сдавать кровь для проведения биохимического анализа.
Когда начинать следить за холестерином?
Для профилактики не бывает слишком рано. Лучше привыкать следить за своим здоровьем с молодого возраста, тогда оно преподнесёт вам меньше неприятных сюрпризов. Особенно важно уделять внимание своему здоровью после 40 лет, это актуально как для мужчин, так и для женщин. У мужчин ишемическая болезнь сердца может начать развиваться раньше, чем у женщин. Это объясняется гормональным фоном. У женщин детородного возраста в организме больше “хорошего” холестерина, в то время как у мужчин перевес может склоняться в сторону “плохого”. После наступления менопаузы уровень “плохого” холестерина у женщин также может начать расти вместе с уровнем триглицеридов.
Если раньше считалось, что от атеросклероза страдают преимущественно люди зрелого и пожилого возраста, то сейчас болезнь диагностируют у более молодых пациентов, поэтому разумно будет начать контролировать уровень холестерина в 30-35 лет. Если анализ покажет, что всё в норме, повторную проверку можно проводить через 3-4 года, если же уровень холестерина повышен или наблюдается генетическая предрасположенность к развитию заболеваний сердца и сосудов, то проверять уровень холестерина стоит чаще.
Страдают ли дети от повышенного холестерина?
Уровень холестерина у детей, как правило, не поднимается выше нормы, однако они тоже могут попасть в группу риска, если в их семье обнаружена наследственная гиперхолестеринемия. В этом случае ребёнка поставят на учёт у педиатра-кардиолога с раннего возраста. Контрольный анализ уровня холестерина стоит сделать в возрасте двух лет, а затем периодически повторять.
Проявления атеросклероза
Невозможно заранее предугадать, какие артерии могут стать жертвами атеросклероза. Это зависит исключительно от того, на каких участках будет оседать и накапливаться холестерин. От этого же зависит риск развития тех или иных заболеваний.
Разные проявления атеросклероза
Симптомы повышенного холестерина
Определить точный уровень холестерина в организме можно только после проведения анализа, но есть симптомы, которые могут указать на наличие нарушений в работе организма. Это не позволит поставить диагноз, однако должно стать поводом для похода к врачу терапевту-липидологу или кардиологу. Запишитесь на профилактический приём, если:
Если вы заметили у себя описанные симптомы, запишитесь на приём к врачу. Достаточно будет посетить терапевта, чтобы тот провёл профилактический осмотр и, при необходимости, направил к другим профильным специалистам.
Диагноз «атеросклероз» трудно поставить без биохимического и инструментального обследования, поэтому приготовьтесь к тому, что вам придётся сдать ряд анализов. Обычно обследование начинается с анализа крови и ЭКГ. Затем в зависимости от полученных результатов назначается программа лечения, если это необходимо. Кровь у пациента, как правило, берут из вены, но если необходим быстрый результат, то его можно получить экспресс-методом через взятие крови из пальца. Для получения более точных результатов сдавать кровь рекомендуется натощак.