Исследование электронно-микроскопических эквивалентов секреторной активности эндотелия сосудов неокортекса сирийских хомяков в динамике инфекции SARS-CoV-2
Authors: С.В. Чепур , Н.М. Парамонова , М.А. Тюнин , В.А. Пугач , Н.Н. Плужников , Н.С. Ильинский , И.А. Мясниковa 
Published: November 2024

Актуальность. Ведущую роль в патогенезе коронавирусной инфекции, вызванной SARS-CoV-2 (COVID-19), играют гиперкоагуляционные сдвиги в системе гемостаза, изменение функционального состояния эндотелия и системная дисфункция микроциркуляции. Принимая во внимание риск цереброваскулярных осложнений COVID-19 в острый период, а также при постковидном синдроме, особую важность приобретают исследования ультраструктурных изменений сосудов головного мозга для расширения знаний о патогенезе COVID-19-ассоциированной эндотелиопатии и разработки подходов к её фармакологической коррекции. Морфологическим эквивалентом изучения секреторной активности эндотелия сосудов может выступать кинетика структуры телец Вейбеля-Паладе, уникальных для эндотелиоцитов органелл, экзоцитоз которых определяет условия тромбообразования. Цель – электронно-микроскопическое исследование кинетики структуры телец Вейбеля-Паладе в эндотелии сосудов неокортекса сирийских хомяков в динамике инфекции SARS-CoV-2. Материалы и методы. Экспериментальную модель воспроизводили посредством интраназального введения сирийским хомякам культуры вируса, содержащей SARS-CoV-2 в количестве 4 × 104 ТЦД50/мл. На 3-и, 7-е, 14-е и 28-е сутки после заражения выполняли эвтаназию животных с последующим отбором образцов ткани неокортекса. Исследование материала проводили методом трансмиссионной электронной микроскопии. Результаты. Прослежена кинетика накопления и высвобождения секрета телец Вейбеля-Паладе в эндотелии сосудов неокортекса сирийских хомяков на экспериментальной модели SARS-CoV-2 инфекции. Выявлено увеличение секреторной активности эндотелиоцитов сосудов неокортекса у животных в период 3-7 суток после заражения в виде экзоцитоза телец Вейбеля-Паладе. Выявленные ультраструктурные изменения эндотелия у экспериментальных животных прослежены до 28 суток инфекционного процесса. Заключение. Результаты электронно-микроскопического исследования секреторной активности эндотелия сосудов неокортекса сирийских хомяков в динамике инфекции SARS-CoV-2 позволили определить риски сосудистых катастроф как в остром, так и в реконвалесцентном (28 суток) периоде заболевания. Полученные результаты значимы для расширения знаний о патогенезе эндотелиальной дисфункции, определяющей вероятность цереброваскулярных осложнений в критические периоды COVID-19, что представляет особую важность при проведении исследований, направленных на разработку и изучение новых средств терапии данной патологии.

Background. Hypercoagulation, changes in the functional state of endothelium and systemic microcirculation dysfunction play a leading role in the pathogenesis of coronavirus infection caused by SARS-CoV-2 (COVID-19). Taking into account the risk of cerebrovascular complications of COVID-19 in the acute period, as well as in post-COVID-19 syndrome, studies of ultrastructural changes in cerebral vessels are of particular importance for expanding knowledge about the pathogenesis of COVID-19- associated endothelial pathology and developing approaches to its pharmacological correction. The morphological equivalent of studying the vascular endothelium secretory activity can be the structural kinetics of Weibel-Palade bodies, organelles unique to endotheliocytes, the exocytosis of which determines the conditions of thrombosis. The aim is to electron microscopic study the kinetics of Weibel–Palade body’s structure in the endothelium of the neocortex vessels of Syrian hamsters in the dynamics of SARS-CoV-2 infection. Materials and methods. The experimental model was reproduced by intranasal administration to Syrian hamsters of a virus culture containing SARS-CoV-2 in an amount of 4 × 104 TCD50/ml. On days 3, 7, 14 and 28 after infection animals were euthanized with subsequent selection of neocortex tissue. The study of the material was carried out by transmission electron microscopy. Results. The kinetics of accumulation and release of the secretion of Weibel-Palade bodies in the endothelium of the neocortex vessels of Syrian hamsters on an experimental model of SARS-CoV-2 infection was traced. It was found that secretory activity of neocortical vascular endotheliocytes in animals increases in the period 3–7 days after infection in the form of exocytosis of Weibel-Palade bodies. The revealed ultrastructural changes of the endothelium in experimental animals persist up to 28 days of the infectious process. Conclusion. The results of electron microscopic examination of the neocortex vessels endothelium secretory activity of Syrian hamsters in the dynamics of SARS-CoV-2 infection allowed us to determine the risks of vascular catastrophes both in the acute and convalescent (28 days) periods of disease. The results obtained are significant for expanding knowledge about the pathogenesis of endothelial dysfunction, which determines the likelihood of cerebrovascular complications during critical periods of COVID-19, which is of particular importance when conducting research aimed at developing and studying new therapies for this pathology.