Суть открытия
Специалисты из Научно-исследовательского института здравоохранения Лоусона, Западного университета и Университета Альберты (Канада), установили, что COVID-19 влияет на уровень концентрации в крови определенных метаболитов — небольших молекул, распадающихся в организме человека в процессе обмена веществ.[1]
Ученым удалось идентифицировать три конкретных метаболита, которые могут использоваться как биомаркеры для определения COVID-19 и прогноза тяжести течения заболевания. Они также предполагают, что эти метаболиты, истощенные вирусом, могут быть доставлены пациентам в виде пищевых добавок, действующих в качестве вторичной терапии.
Результаты исследования
Исследование проводилось путем выполнения метаболомного профилирования образцов крови 30 участников: 10 пациентов с COVID-19 и 10 пациентов с другими инфекциями, поступивших в отделение интенсивной терапии, а также 10 здоровых участников контрольной группы.
Ученые измерили плазменные концентрации 162 метаболитов в собранных образцах и обнаружили четыре метаболита, важных для выявления заболевания COVID-19. Концентрация одного из них, называемого кинуренином, была повышена у пациентов с COVID-19, в то время как концентрации трех других (аргинина, саркозина и лизофосфатидилхолина) были снижены.
После дальнейшего анализа они обнаружили, что, концентрации кинуренина и аргинина могут отличить пациентов с COVID-19 от здоровых участников и других пациентов в критическом состоянии с точностью 98%. А концентрации креатинина и аргинина можно использовать для прогнозирования течения заболевания. Измерения уровней этих метаболитов в первый и третий день пребывания пациента в отделении интенсивной терапии предсказывали смерть, связанную с COVID-19, со 100% точностью.
Команда ученых планирует подтвердить эти результаты на более крупных группах пациентов, а затем использовать их для разработки простого анализа крови, который показывает, болен ли человек COVID-19 всего за 20 минут. Такой анализ мог бы использоваться в качестве скрининга первой линии у недиагностированных пациентов.
Потенциальная терапия
Метаболиты являются конечными продуктами распада в организме человека и играют ключевую роль в физиологии и клеточной активности. Изучая их, можно понять химические процессы, происходят в организме в данный момент, и выявить те из них, которые регулируют биологические функции, связанные со здоровьем и болезнями.
Поскольку метаболом, то есть комплекс всех низкомолекулярных метаболитов человека, очень быстро реагирует на факторы окружающей среды, такие как патогены, его анализ может играть важную роль в обнаружении болезней на ранних стадиях. Кроме того уменьшение количества основных метаболитов отражает изменения в биохимических путях или функциях организма, которые важны для поддержания здоровья и борьбы с болезнями. Поэтому теоретически, повышая уровни определенных метаболитов с помощью пищевых добавок, можно способствовать восстановлению биохимических путей и улучшению исходов заболевания.
Это может быть простой дополнительной или вторичной терапией со значимыми результатами. Например, метаболит аргинин необходим для восстановления тканей, в то время как метаболит саркозин активирует процесс удаления поврежденных клеток. Зная, что COVID-19 вызывает гипервоспаление, которое может повредить клетки и ткани, особенно в легких, поддержка этих процессов может оказаться критически важной. Однако эти предположения ученых требуют дальнейшего изучения.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
- Douglas D. Fraser, Marat Slessarev, Claudio M. Martin, Mark Daley, Maitray A. Patel, Michael R. Miller, Eric K. Patterson, David B. O’Gorman, Sean E. Gill, David S. Wishart, Rupasri Mandal, Gediminas Cepinskas. Metabolomics Profiling of Critically Ill Coronavirus Disease 2019 Patients: Identification of Diagnostic and Prognostic Biomarkers. Critical Care Explorations, 2020; 2 (10): e0272 DOI: 10.1097/CCE.0000000000000272
