Введение

Воспаление является ответом иммунной системы на инфекцию или повреждение (травму) и фактором, запускающим различные заболевания, такие как артрит, рак, инсульт, нейродегенеративные, сердечно-сосудистые и аутоиммунные заболевания [1]. Сигнальные пути распространения воспаления, спровоцированного вирусом, и индуцированной им вторичной бактериальной инфекцией, которая зачастую опаснее вирусной, включают многофакторные процессы, охватывающие взаимодействия между вирусом, бактериями и иммунной системой хозяина. Реакция иммунной системы нацелена на поддержание целостности организма и регулируется клетками головного мозга, в частности, микроглией и астроцитами. Со стороны иммунной системы активную роль играют периферические иммунные клетки, такие как Т-лимфоциты и макрофаги, регулирующие чувствительность нейронов и глии к уровню провоспалительных цитокинов — интерлейкинов 1 и 6 (IL-1, IL-6), фактора некроза опухоли-α (TNF-α), а также других медиаторов, таких как простагландины (PG) [2, 3].

На клеточном уровне острая фаза воспаления характеризуется повышенным образованием гранулоцитов крови, как правило, нейтрофилов, за которыми в процесс немедленно вовлекаются моноциты, перепрофилирующиеся в воспалительные макрофаги, пролиферирующие и изменяющие функции резидентных макрофагов тканей. Этот процесс сопровождается характерными клиническими проявлениями [1].

Как только инициирующий вредоносный стимул устраняется путем фагоцитоза, воспалительная реакция идет на спад и в конце концов прекращается. По мере уменьшения воспаления гранулоциты элиминируются, а макрофаги и лимфоциты возвращаются к нормальным количествам и фенотипам. Острое воспаление обычно направлено на успешное устранение повреждения и восстановление ткани, однако часто это происходит не без потерь: с частичной утратой функции ткани или органа в результате образования рубцов. В том случае, если элиминирования инфекции не произошло, воспаление может перейти в сепсис или хронические диспластические нарушения, приводящие к тяжелому повреждению тканей за счет активации аутоиммунных реакций организма [2, 3].

Патогенез инфицирования организма вирусом сводится к его прямому воздействию на слизистую оболочку или эпителий вследствие его дальнейшей колонизации в верхних и нижних дыхательных путях, нарушению регуляции иммунных реакций, что приводит к повышению восприимчивости организма к вторичной бактериальной инфекции. Так, у мышей, инфицированных респираторно-синцитиальным вирусом (Respiratory syncytial virus — RSV) [4—8] наблюдались гиперреактивность дыхательных путей, увеличение числа лимфоцитов, снижение количества Т-клеток и падение уровня фактора роста трансформации β-клеток [9].

В случае отсутствия адекватной терапии воспаление может привести к острому респираторному дистресс-синдрому (ОРДС) и сепсису — патологическим состояниям, сопровождающимся высокой летальностью. Сепсис является наиболее распространенной причиной ОРДС [10, 11], а связанный с сепсисом ОРДС протекает более тяжело и с более высокой летальностью, чем ОРДС, не ассоциированный с сепсисом [12].

Общая характеристика коронавирусной инфекции COVID-19

Эпидемиология

Более чем 90% человеческой популяции серопозитивно по крайней мере к трем из известных постоянно циркулирующих коронавирусов, таких как HCoV-OC43 (human coronavirus OC43, коронавирус человека OC43), HCoV-HKU1 (human coronavirus HKU1, коронавирус человека HKU1), HCoV-NL63 (human coronavirus NL63, коронавирус человека NL63) и HCoV-229E (human coronavirus 229E, коронавирус человека 229E), которые вызывают легко протекающие респираторные явления [13]. Коронавирусы, вызывающие тяжелое течение заболевания, за последние 20 лет вторгались в мир минимум дважды: в 2002—2003 гг., когда 26 стран были охвачены эпидемией острого респираторного синдрома (Severe Acute Respiratory Syndrome — SARS-CoV) с основным пиком в феврале 2003 г. и летальностью 10% [14], и в 2012—2013 г., когда 27 стран мира подверглись атаке ближневосточного респираторного синдрома (Middle East respiratory syndrome — MERS-CoV) с летальностью до 35% [15, 16]. Однако ни одна из эпидемий не вызвала такой бурной мировой реакции, как объявленное пандемией вторжение коронавируса SARS-CoV-2, вызывающего заболевание COVID-19, в 2019—2020 гг. Коварство SARS-CoV-2 было обусловлено тем, что примерно через неделю от начала COVID-19 приблизительно в 20% случаев (по наблюдениям китайских медиков) состояние больного могло внезапно ухудшаться с развитием острой респираторной недостаточности, септического шока, трудно поддающегося коррекции ацидоза и гиперкоагуляции крови. Большему риску подвергались лица с хроническими заболеваниями. При этом чаще всего COVID-19 протекал в достаточно легкой форме.

Структура коронавируса SARS-CoV-2

Новый коронавирус относится к кронавирусам рода β, имеет оболочку диаметром 60—140 нм из круглых, овальных, часто полиморфных частиц. По генетическим характеристикам SARS-CoV-2 значительно отличается от SARS-CoV и MERS-CoV. Исследования показывают, что этот вирус гомологичен SARS-подобному коронавирусу летучей мыши bat-SL-CoVZC45 на 85%. Геном коронавируса кодирует четыре основных вида структурных белков: спайк-белок (S), белок нуклеокапсида (N), белок мембраны (M) и белок оболочки (E). Спайк-белок (S) отвечает за проникновение вируса в клетку-мишень. Он состоит из короткого внутриклеточного хвоста, трансмембранного участка, обеспечивающего закрепление на мембране клетки-хозяина и располагающегося снаружи мембраны большого эктодомена, который, в свою очередь, состоит из двух субъединиц — субъединицы S1, обеспечивающей связывание с рецептором, и субъединицы S2, обеспечивающей слияние с мембраной. Субъединица S1 включает рецептор-связывающий домен, который взаимодействует с рецептором клетки-хозяина, которым в случае инфицирования COVID-19 является ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ2, англ. ACE2) [17].

Клиническая картина инфицирования COVID-19

Инкубационный период при инфицировании, как правило, составляет 7—14 сут. Основными симптомами COVID-19 являются общее недомогание, ломота, повышение температуры, ощущение усталости, сухой кашель. У некоторых пациентов наблюдаются заложенность или выделения из носа, диарея. В тяжелых случаях через неделю после начала заболевания могут развиваться одышка, острая респираторная недостаточность, септический шок, трудно поддающийся коррекции метаболический ацидоз и гиперкоагуляция. Важно отметить, что у тяжелых больных, находящихся в критическом состоянии, может не наблюдаться существенного подъема температуры тела.

В основном заболевание протекает в легкой форме, с незначительным подъемом температуры или вовсе без него, без пневмонии, с ощущением усталости и выздоровлением в течение 7—10 сут. У пациентов с тяжелым течением через 1—2 нед после начала заболевания возникает внезапное ухудшение состояния, характеризующееся, помимо респираторной, полиорганной недостаточностью вследствие поражения иммунной системы, мимикрией васкулита и гиперкоагуляцией [18]. В связи с повышением проницаемости сосудов в альвеолах легких скапливается большое количество жидкости и клеток крови, что приводит к дыхательной недостаточности [19, 20]. В инфильтрате легких могут определяться моноциты и макрофаги с небольшим количеством лимфоцитов. Первые вскрытия при смерти от COVID-19 показали, что легкие умерших имеют бронзовый оттенок в результате скопления в них большого количества серо-белой вязкой жидкости [21].

Данные лабораторных исследований

На начальных этапах болезни число лейкоцитов в перифирической крови обычно находится в пределах нормы или слегка повышено, а число лимфоцитов снижено. У некоторых пациентов отмечается повышение уровня печеночных и мышечных ферментов, а также миоглобина. У большинства пациентов повышены уровни C-реактивного белка (СРБ) и скорость оседания эритроцитов (СОЭ) при нормальном уровне маркера сепсиса — прокальцитонина. В тяжелых случаях регистрируется повышение уровня D-димера, а уровень периферических лимфоцитов прогрессивно снижается [18].

Пути сигнальной регуляции и медиаторы воспаления

В условиях, при которых иммунная система активируется инфекцией, травмой или хроническими стрессовыми состояниями, глия и другие иммунные клетки головного мозга изменяют свою морфологию и функции и начинают активно секретировать цитокины и простагландины [3]. Исследования подтвердили, что SARS-CoV-2, связываясь с клетками альвеолярного эпителия, активирует иммунную систему, что приводит к повышенному синтезу цитокинов и других медиаторов воспаления [13].

Цитокины

Под цитокинами понимают широкую категорию белков относительно небольшого размера (<40 kDa), обладающих сигнальными функциями. Они могут быть либо уже ассоциированы с поверхностью клеток, либо сначала секретироваться, а затем взаимодействовать с мембранными рецепторами клеток-мишеней, провоцируя изменение нормального клеточного фенотипа на провоспалительный [22]. В норме цитокины обладают локальным действием, характерным для аутокринной или паракринной сигнальной регуляции. Однако когда их концентрация велика, они разносятся по всему организму током крови и обеспечивают генерализованную реакцию, имеющую клинические проявления в виде лихорадки, развития аутоиммунных реакций, полиорганной недостаточности и сепсиса [22, 23].

«Цитокиновый шторм»

Критический выброс цитокинов называют «цитокиновый шторм», или «синдром выброса цитокинов» или «синдром активации макрофагов» [24, 25]. «Цитокиновый шторм» представляет собой системный ответ на инфекцию или на заболевания иммунной системы или иные факторы. Суть явления сводится к повышенному синтезу цитокинов, активирующих и стимулирующих пролиферацию иммунных клеток: T-клеток, макрофагов и др., которые по принципу положительной обратной связи продуцируют провоспалительные медиаторы еще в большем количестве. «Цитокиновый шторм» развивается у пациентов с тяжелой формой COVID-19. Накопленные данные показали, что у части пациентов с тяжелым течением COVID-19 так же, как и при ОРВИ и MERS, повышается уровень цитокинов: IL-1B, IL-1RA, IL-2, IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, ростовых факторов (FGF, GM-CSF, IFN-γ, G-CSF, PDGF, VEGF, TNF-α), интерферон-γ-индуцируемого белка (IP10), хемоаттрактантного белка (протеина), моноцитов (MCP1), воспалительного белка-1α макрофагов (MIP1A) [22] и факультативно — IL-6 [26].

Продукцию цитокинов стимулируют алармины, представляющие собой эндогенные активаторы воспаления и врожденного иммунитета [27, 28]. Эти вещества являются постоянно функционирующими эндогенными молекулами, высвобождаемыми из гранул цитозоля или клеточного ядра в результате нарушения целостности мембраны или при воздействии других стимулов. Покинув поврежденную клетку, они обеспечивают межклеточные сигнальные коммуникации за счет взаимодействия с рецепторами, сопряженными с G-белками, или за счет взаимодействия с Toll-подобными рецепторами (TLR), относящимися к классу рецепторов с одним трансмембранным доменом, который распознает консервативные структуры микроорганизмов, в результате чего происходит активация иммунного ответа на клеточном уровне [27]. Интересно, что хроматин-связывающие белки, такие как HMGB1, HMGN1, IL-33, и IL-1α, также могут работать как алармины, поскольку обладают функцией внеклеточной сигнальной регуляции и потенциально способны повышать продукцию провоспалительных цитокинов. Другие алармины — антимикробные пептиды, такие как дефензины и кателицидины, не только обладают свойствами эндогенных антибиотиков и участвуют в регуляции иммунной системы хозяина, но также играют важную роль в распространении воспаления. Кроме того, некоторое белки теплового шока, такие как S100 A8/9, а также компоненты комплемента крови могут вести себя как алармины [28].

Выброс цитокинов никогда не возникает изолированно, а является частью сложной системной реакции, обусловленной множеством процессов, регулируемых на молекулярно-клеточном уровне.

Общая характеристика простагландинов

Помимо цитокинов, другие биологически активные медиаторы (PG) активно участвуют в регуляции сигнальных путей развивающегося воспаления [29]. PG — это липидные аутокоиды (греч. ауто — сам и акос — лекарство), быстро разрушающиеся сигнальные молекулы локального действия, образующиеся из арахидоновой кислоты, которая представляет собой полиненасыщенную жирную кислоту, состоящую из 20 углеродных атомов, в свою очередь, поступающую из плазматических мембран за счет активности фермента фосфолипазы A2 и метаболизирующуюся за счет активности PG G/H-синтазы (циклооксигеназы — ЦОГ) или других соответствующих синтаз [33]. Можно отметить, что разделение сигнальных веществ на группировки (аутокоиды, гормоны и нейромедиаторы и др.) часто является условным, поскольку одна и та же субстанция, например норадреналин, может быть отнесена сразу к трем обозначенным выше подгруппам. В норме эти медиаторы регулируют различные жизненно важные функции, способствуют поддержанию гомеостаза, целостности желудочного эпителия и др. [30]. Продукция PG в отсутствие воспаления находится на достаточно низком уровне. Ключевым этапом синтеза простаноидов, открытого в 1967 г., включающего окисление и циклизацию, является образование бициклических пероксидов (эндопероксидов) в качестве начального продукта окисления полиненасыщенных жирных кислот [31, 32]. В результате активности вышеуказанных ферментов, помимо PG из арахидоновой кислоты образуется и тромбоксан A₂ (TXA₂). В совокупности эти соединения получили название «простаноиды».

PG, обнаруженные in vivo, разделают на 4 основных вида: PGE₂, PGI₂ (простациклин), PGD₂ и PGF₂-α (PGF2a) [30]. Все они синтезируются повсеместно из PGH₂: обычно любой вид ткани может продуцировать один-два доминантных вида, действующих как аутокринные (на саму секретирующую клетку) и паракринные липидные медиаторы, поддерживающие гомеостаз системы. Профиль продукции простанойдов детерминируется экспрессией различных ферментов, специфичность которых зависит от вида клеток, присутствующих в зоне воспаления. Например, тучные клетки преимущественно продуцируют PGD₂, макрофаги — PGE₂ и TXA₂. Помимо этого влиять на профиль синтеза простаноидов может активация клеток: так, например, в норме макрофаги продуцируют в большей степени TXA₂ и в меньшей PGE₂, но при их бактериальной активации липополисахаридом (эндотоксином) это соотношение меняется в пользу PGE₂.

Синтез простаноидов, и в частности PG, значительно повышается при воспалении. Их продукция незамедлительно возрастает, опережая вовлечение в процесс лейкоцитов и инфильтрацию иммунных клеток. При воспалении PG регулируют ремоделирование тканей, стимулируя фиброз и ангиогенез. Действие простаноидов опосредуют семипетлевые трансмембранные рецепторы, сопряженные с ГТФ-связывающими белками (G-белками). Семейство простаноидных рецепторов включает 8 представителей: подвиды рецептора PGE — EP1 (простаноидный рецептор E), EP2, EP3и EP4; PGD-рецептор (DP1); PGF (PGF-рецептор); PGI-рецептор; TX-рецептор. Еще 2 дополнительных тромбоксановых рецептора и GDF-рецептора синтезируются за счет альтернативного сплайсинга [34].

Простагландин-цитокиновые перекрестные реакции

Действие PG и цитокинов часто пересекается, поскольку их эффекты в определенных случаях опосредуют одни и те же рецепторы. Так, два рецептора на T-хелперах (TH2 и DP2), относящихся к семейству цитокиновых рецепторов, опосредуют сигналы PGD₂ [34]. Кроме того, при остром воспалении PG взаимодействуют с цитокинами и амплифицируют сигналы цитокинов, стимулируя патогенное перепрофилирование клеток на генном уровне. Одним из способов такой PG-опосредованной амплификации сигнала является индукция экспрессии соответствующих рецепторов цитокинов. Другой режим амплификации — взаимодействие PG с цитокинами на уровне транскрипции. Как правило, PG и цитокины синергически активируют синтез ядерного фактора каппа-би (NF-κB). Повышенная экспрессия различных NF-κB-индуцированных генов, регулирующих хемокины, макрофаги и нейтрофилы, способствует устойчивой инфильтрации этих клеток, что еще больше усиливает воспаление.

Таким образом, активация NF-κB PG и цитокинами индуцирует экспрессию связанных с воспалением генов. Одним из них является ген, кодирующий ЦОГ-2. Повышенная экспрессия этого фермента приводит к усилению синтеза PG, что в свою очередь активирует экспрессию гена, кодирующего ЦОГ-2. Этот феномен описывается как PG-опосредованные петли положительной обратной связи [35].

Циклооксигеназа

Продукция PG, тромбоксанов и других липидных медиаторов зависит от активности G/H-синтазы (ЦОГ). ЦОГ — это мембранно-связанные ферменты, состоящие из двух субъединиц размером 70 kDa, каждая из которых содержит молекулу гема [32]. ЦОГ объединяют группу ферментов, играющих важную роль в физиологии и патологии человеческого организма. Эти ферменты участвуют в регуляции сердечно-сосудистой [36], нервной, иммунной систем, а также почечной регуляции, желудочно-кишечного тракта [37] и репродуктивных органов [38, 39]. Биологический субстрат ЦОГ — арахидоновая кислота (20 углеродных атомов) высвобождается из фосфолипидов мембраны при стимуляции клеток, например тромбоцитов, и поступает в гидрофобный канал связывания субстрата в направлении цитолитического домена внутри фермента. Фермент содержит два активных центра: циклооксигеназный сайт, превращающий арахидоновую кислоту в PGG₂ путем циклизации арахидоновой кислоты с присоединением молекул кислорода; и гем, обладающий пероксидазной активностью, превращающий PGG₂ в PGH₂. Таким образом, активированный фермент превращает арахидоновую кислоту в результате многоэтапной реакции в предшественник простаноидов PGH₂, судьбу которого определяют дальнейшие метаболические процессы, благодаря которым он превращается либо в PGE₂, PGF₂-α, PGD₂, TXA₂, либо в простациклин.

В организме человека обнаружено две изоформы фермента: ЦОГ-1 и селективно ингибируемая нестероидными противовоспалительными средствами (НПВС) ЦОГ-2. Фермент ЦОГ-1 экспрессируется конститутивно в большинстве клеток и является основным генератором простаноидов; ЦОГ-2, индуцируемая при воспалении или при воздействии гормонов и факторов роста, более активно, чем ЦОГ-1, синтезирует простаноиды при воспалении и пролиферативных заболеваниях, таких как рак. Изоформа фермента ЦОГ-3, сходная по строению с ЦОГ-1, но длиннее ее на 30 аминокислотных остатков, обнаружена в организме насекомых и животных. Наличие этой изоформы у человека требует дальнейших исследований [40]. ЦОГ-1 преимущественно, но не исключительно сопряжена с тромбоксансинтазой, PG-F-синтазой и цитозольной PG-E-синтазой. ЦОГ-2 в большей степени сопряжена с PG-I-синтазой и изоферментом микросом [32]. При воспалении как ЦОГ-1, так и ЦОГ-2 участвуют в активном синтезе простаноидов.

Ингибиторы ЦОГ

Помимо того, что в норме ЦОГ обеспечивает регуляцию многих функций организма, этот фермент является чрезвычайно важной фармацевтической мишенью. Детальное понимание катализа ЦОГ и его взаимосвязи с воспалительным процессом стало выдающимся научным и медицинским достижением: в начале 70-х годов прошлого века стало известно о том, что НПВС ингибируют образование PG, а их ингибиторный потенциал in vitro коррелирует с противовоспалительной активностью in vivo. При этом отмечались побочные эффекты препаратов, такие как желудочно-кишечная токсичность и коагулопатия. Возможность снижения нежелательных побочных эффектов НПВС появилась за счет разработки и внедрения селективных ингибиторов ЦОГ-2. Действительно, было подтверждено, что селективные ингибиторы ЦОГ-2 обладают противовоспалительным и аналгезирующим эффектом; при этом их желудочно-кишечная токсичность не столь высока [41, 42].

Особенности аспирина, необратимого ингибитора ЦОГ

Реакция необратимой инактивации ЦОГ путем ацетилирования занимает значительное место в фармакологии, с одной стороны, поскольку объясняет уникальную ценность аспирина в сердечно-сосудистой медицине, а с другой — служит инструментом для выявления различий в катализе ЦОГ-1 и ЦОГ-2. Вскоре после предположения о том, что аспирин ингибирует ЦОГ [43], было экспериментально подтверждено, что аспирин необратимо ацетилирует этот фермент в микросомах семенных пузырьков и тромбоцитах человека [44]. На тромбоцитах было показано, что аспирин инактивирует ЦОГ-1 путем ацетилирования серина-530 вблизи каталитического центра. Как ацетилирование аспирином, так и ингибирование другими НПВС затрудняет доступ арахидоновой кислоты к каталитическому центру, содержащему тирозин-385. Дальнейшие исследования подтвердили, что именно за счет ацетилирования активного сайта ЦОГ аспирин оказывает противовоспалительное и антиагрегантное действие. Функционально ингибирование ЦОГ аспирином может быть обратимо только при синтезе фермента de novo, т.е. когда вновь синтезированный фермент заменяет инактивированный. Уникальность аспирина среди НПВС для профилактики тромбообразования обусловлена его способностью необратимо ингибировать ЦОГ на протяжении всей жизни тромбоцитов, составляющей около 6 сут, поскольку как клетки, лишенные ядра, тромбоциты не способны синтезировать новый фермент взамен ингибированного, что приводит к истощению активности ЦОГ [41, 43—45].

Рациональное использование низких доз аспирина, которые не столь токсичны в отношении желудочно-кишечного тракта при сохранении антиагрегационной эффективности, напрямую обусловлено детальным пониманием молекулярных механизмов его действия и подтверждено количественными методами оценки, позволившими связать биохимические эффекты с клиническими проявлениями. Антиагрегантное действие аспирина обусловлено необратимым ацетилированием тромбоцитарной ЦОГ-1, что приводит к необратимому ингибированию синтеза PG и последующего превращения их в TXA₂. Это ингибирование по принципу «все или ничего» должно быть максимально полным (>95%), чтобы привести к ингибированию агрегации тромбоцитов. При антиагрегантных дозах 75—325 мг/сут достаточное ингибирование достигается у большинства (≥95%) пациентов [46, 47]. Это число значительно выше, чем наблюдаемое 20% снижение риска сердечно-сосудистых событий среди пациентов, получающих низкие дозы аспирина. Такой дисбаланс предполагает наличие иных путей активации тромбоцитов, нечувствительных к действию аспирина. Тем не менее на сегодняшний день неоспоримыми являются факты, что аспирин снижает частоту возникновения сосудистых тромбозов у пациентов с риском развития тромботических осложнений, а выживаемость таких пациентов повышается в течение 10 лет наблюдения [48].

Несмотря на то что все НПВС ингибируют биосинтез PG и TXA₂, неаспириновые НПВС не могут служить альтернативой аспирину в качестве антиагреганта, поскольку они обратимо ингибируют ЦОГ и продолжительность ингибирования определяется периодом их полувыведения из организма, который, как правило, составляет 2—4 ч. В связи с этим отличные от аспирина НПВС неспособны обеспечить непрерывное ингибирование агрегации на протяжении жизни тромбоцитов, хотя та степень, в которой они все-таки ингибируют агрегацию, очевидно, достаточна для проявления геморрагических эффектов этих препаратов. Необходимо также учитывать, что ингибирование синтеза TXA₂ ЦОГ-1 в тромбоцитах и ингибирование TXA₂-зависимой агрегации тромбоцитов обнаруживают нелинейную зависимость [44, 49].

Казалось бы, ингибирование ЦОГ-1 может синергически усиливаться обоими видами ингибиторов — аспирином и отличными от аспирина НПВС. Однако в реальности все иначе: во-первых, период полужизни аспирина в крови составляет 15—20 мин, затем вещество инактивируется диацетилированием с образованием салицилата, неспособного ингибировать тромбоцитарную ЦОГ-1. Во-вторых, время полувыведения аспирина намного короче, чем период полувыведения большинства неаспириновых НПВС. Вследствие этого аспирин может инактивироваться ранее, чем произойдет его связывание с ЦОГ, что подтверждается относительно слабой аффинностью аспирина к гидрофобному каналу ЦОГ (константа ингибирования Ki=27 мМ) [44, 50]. Отличные от аспирина НПВС демонстрируют величины Ki в микромолярных диапазонах. Поэтому НПВС, отличные от аспирина, препятствуют доступу аспирина к участку ацетилирования и, по сути, защищают тромбоцитарную ЦОГ-1 от непрерывной инактивации аспирином на время собственного связывания с ферментом. Конкурентное ингибирование ЦОГ аспирином и НПВС, отличными от аспирина, было проанализировано методом кинетического моделирования [51]. Было показано, что ацетилирование ЦОГ-1 аспирином существенно отсрочено в присутствии целекоксиба, даже если его концентрация низка настолько, что это вещество способно лишь слабо ингибировать фермент. Аналогичный подход был применен при исследовании ингибирования агрегации тромбоцитов ибупрофеном [52]. Ибупрофен также препятствует необратимому ингибированию агрегации тромбоцитов аспирином [44].

Профилактика развития воспалительного процесса

Вышеизложенные сведения позволяют суммировать следующее: COVID-19 провоцирует «цитокиновый шторм», связанный с ним повышенный синтез PG, а также наложение вторичной бактериальной инфекции, часто влекущей более серьезные последствия, чем сам вирус. От начала заболевания до развития возможных осложнений в среднем проходит неделя. Эффективная терапия начального этапа вирусной инфекции может предотвратить распространение воспалительного процесса до масштабов ОРДС и сепсиса, оказывающих разрушительное действие на весь организм и приводящих к летальному исходу. Терапия, направленная на подавление «цитокинового шторма», выброса PG и развития вторичной бактериальной инфекции, —путь к предотвращению осложнений у пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, и, таким образом, к спасению их жизни [53].

Для лечения коронавирусной инфекции предлагались различные схемы, которые после оценки результатов были признаны неэффективными, а зачастую даже сопровождавшимися серьезными побочными эффектами. На сегодняшний день под эгидой Минздрава России разработана 8-я версия «Временных методических рекомендаций по профилактике, диагностике и лечению новой коронавирусной инфекции COVID-19» [54].

Возможности профилактики развития воспалительного процесса, направленной на медикаментозное подавление, можно представить пошагово: а) повышение синтеза цитокинов; б) повышение синтеза PG; в) развитие вторичной бактериальной инфекции; г) возникновение легочной недостаточности вследствие гиперкоагуляции.

Для предотвращения развития «цитокинового шторма», синтеза PG и гиперкоагуляции могут быть использованы ингибиторы ЦОГ — НПВС (см. раздел «Ингибиторы ЦОГ»). Среди НПВС наиболее предпочтительным в данной ситуации является ацетилсалициловая кислота (аспирин) как агент, обладающий уникальным свойством — необратимо ингибировать ЦОГ и, соответственно, снижать агрегацию тромбоцитов, что в контексте клиники COVID-19 важно с учетом развивающейся гиперкоагуляции. В течение 1-й недели терапия аспирином в стандартных дозах эффективна для предотвращения распространения воспалительного процесса. За последние несколько лет появились дополнительные доказательства эффективности аспирина в отношении воспалительных заболеваний. В экспериментах на животных показан общий положительным эффект ацетилсалициловой кислоты в отношении повышения выживаемости и снижения как воспаления, так и отека легких, на основании чего был сделан вывод о том, что высокие дозы аспирина могут быть препаратом выбора при ОРДС [55]. Клинические исследования с участием пациентов с внебольничной пневмонией подтвердили, что в группе, включавшей 390 больных, которые принимали аспирин (100 мг/сут), смертность в течение 30 сут после госпитализации была ниже, чем в группе, которую составили 615 пациентов, не принимавших аспирин (4,9% против 23,4%; p<0,001 [56]. По данным 10 когортных исследований с общим числом больных с сепсисом, равным 689 897, показано, что применение антиагрегантов может эффективно снизить смертность среди таких пациентов: отношение шансов (ОШ) 0,82, 95% доверительный интервал (ДИ) 0,81—0,83; p<0,05 [57]. По данным этого же метаанализа, аспирин, который использовался с целью антиагрегантной терапии у пациентов с сепсисом, эффективно снижает как смертность, так и необходимость использования аппарата искусственной вентиляции легких (ОШ 0,60, 95% ДИ 0,53—0,68; p<0,05), что является дополнительным аргументом в пользу возможности использовать антиагрегантные препараты, особенно аспирин, для лечения пациентов с сепсисом и снижения смертности. Важно, что применение аспирина снижало смерность при назначении как до (ОШ 0,78, 95% ДИ 0,77—0,80), так и после развития сепсиса (ОШ 0,59, 95% ДИ 0,52—0,67) [57]. Относительно недавние исследования показали, что ацетилсалициловая кислота способствует не только предотвращению внутрисосудистой гиперкоагуляции, но и дисфункции печени, являющимися следствием сепсиса, ассоциированного с инфекцией Staphylococcus aureus, за счет ограничения нейтрофил-опосредованного тромбоза микрососудов, снижения образования тромбина, аккумуляции нейтрофилов и тромбоцитов, а также за счет подавления нетоза (см ниже) в микроцируляторном русле печени инфицированных мышей [58]. Важно, что положительный эффект ацетилсалициловой кислоты в отношении бактериального клиренса имел место в любом случае: когда ацетилсалициловая кислота применялась за 1 ч до или через 3 ч после инфицирования мышей. Примечательно, что осложнений в виде кровотечений не наблюдалось [58]. В качестве пояснения следует напомнить, что нейтрофилы играют центральную роль в иммунной защите, поскольку выполняют функцию фагоцитов, составляющих часть врожденного иммунитета. В исследованиях in vitro было показано, что взаимодействия нейтрофилов с тромбоцитами при сепсисе и сопряженной с ним гиперкоагуляцией и органной недостаточностью стимулируют нетоз, т.е. выброс паутиноподобных структур хроматина из погибающих нейтрофилов. Образующиеся сети хроматина способствуют улавливанию бактерий из кровотока [58, 59]. Нетоз и захват циркулирующих бактерий позже был подтвержден in vivo на мышах при моделировании сепсиса [59]. Было также выдвинуто предположение, что прокоагулянтная активность нейтрофилов способна ограничить распространение бактерий также путем их иммобилизации на внутрисосудистых отложениях фибрина в синусоидах печени. Хотя эти фундаментальные исследования указывают на потенциально защитное действие нейтрофилов и нетоза при сепсисе, несколько важных последовавших сообщений подчеркнули двойственность нетоза, продемонстрировав, что нетоз может способствовать развитию сепсиса, повреждению тканей и дисфункции органов [58, 59].

Для подавления распространения вторичной бактериальной инфекции эффективны антибиотики группы макролидов. Было показано, что антибиотики этой группы, помимо бактерицидного и бактериостатического (в зависимости от дозы) действия, обладают иммуномодулирующими свойствами. Так, азитромицин снижает продукцию провоспалительных цитокинов, таких как IL-8, IL-6, TNF-α, купирует окислительный стресс и модулирует функцию Т-хелперов. Есть множество данных о роли азитромицина в лечении ОРДС при MERS [60—63]. Многочисленные экспериментальные и клинические наблюдения показали, что животные с подавленным антибиотиками микробиомом, играющим существенную роль в патогенезе сепсиса и ОРДС, защищены от повреждения легких и не погибают от экспериментально вызванного сепсиса [64, 65]. Также клинические исследования выявили, что профилактическое подавление кишечной микробиоты с помощью антибиотиков защищает от полиорганной недостаточности и смерти [66, 67].

К группе макролидов относят на сегодняшний день 5 оригинальных препаратов (за исключением эритромицина, которому в 2020 г. исполняется 68 лет) на основе кларитромицина, роксимицина, спирамицина, джозамицина, мидекамицина [MediRu. «Оригинальные препараты и копии макролидов: тенденции противостояния». О.И. Карпов https://medi.ru/info/4480/] [68]. В силу не всегда надежных данных по клинической эквивалентности копии и оригинального препарата, за неимением времени на проведение индивидуальных испытаний дженерика, с большей уверенностью можно было бы рекомендовать использование оригинальных препаратов. Применение дженериков, безусловно, возможно в том случае, если препарат зарекомендовал себя в собственной клинической практике врача как эффективный.

Для коррекции гиперкоагуляции, которую при COVID-19 характеризуют как похожую на сепсис-ассоциированную диссеминированную внутрисосудистую гиперкоагуляцию, согласно рекомендациям Форума Североамериканской организации поставщиков антикоагулянтов относительно использования антикоагулянтной терапии, пациентам с COVID-19 в некритическом состоянии рекомендуется стандартная терапия профилактики венозной тромбоэмболии, включающая ингибиторы Xa-фактора [69].

Экспериментальные препараты терапии «цитокинового шторма»

Ряд относительно новых препаратов, относящихся к группе селективных ингибиторов (блокаторов) интерлейкиновых рецепторов, таких как рецепторы IL-6 или IL-1, проходят клинические испытания и уже имеются в продаже. Так, препарат под торговым названием Анакинра (17 kDa-полипептид) [70] уже применяется в виде подкожных инъекций (100 мг/сут) для лечения ревматоидного артрита, ювенильного идиопатического артрита, болезни Стилла у взрослых. В клинической практике Анакинра также используется внутривенно, но с серьезными ограничениям, для лечения пациентов с синдромом «цитокинового шторма» [71]. Клинические испытания внутривенного применения Анакинры (24—48 мг/кг/сут) при сепсисе показали относительную безопасность препарата и возможность его применения. Однако продолжительность лечения сепсиса в этих исследованиях составляла лишь 72 ч (3 сут) [72]. Данные по долгосрочной безопасности Анакинры обнадеживают при ревматоидном артрите (3 года) [73, 74]. Истинная частота внутривенного использования Анакинры, по сравнению с подкожными введением, у пациентов с «цитокиновым штормом» в современной клинической практике не установлена. В клиническом испытании III фазы рандомизированного двойного слепого исследования [75] с участием 893 пациентов с сепсисом действие препарата (1 или 2 мг/кг/ч) сравнивали с приемом плацебо. Анакинра не показала повышения выживаемости за 28 сут наблюдения. При этом повышение выживаемости наблюдалось в подгруппе, включающей 563 пациентов с плохим прогнозом (p=0,009). На основании полученных результатов было проведено дополнительное исследование III фазы с участием 696 пациентов с тяжелым сепсисом. Результаты по безопасности в группе Анакинры и групп плацебо были сопоставимы. Однако это исследование было прекращено после подведения промежуточных итогов в связи отсутствием внятных преимуществ в группе Анакинры в отношении выживаемости. Основные надежды на выяснение эффективности этого препарата возлагаются на клиническое испытание PROVIDE (NCT03332225) — двойное слепое рандомизированное исследование персонифицированной иммунотерапии при сепсисе, где пациенты с установленным гипервоспалительным профилем биомаркеров были случайным образом распределены в группы терапии Анакинрой (200 мг внутривенно 3 раза в день), подкожного введения рекомбинантного человеческого IFN-γ (rhIFN-γ) или плацебо в течение 7 сут. Результаты клинического испытания PROVIDE ожидаются [72]. Несмотря на то что клинические испытания Анакинры при сепсисе до сих пор демонстрировали неоднозначную эффективность, безопасность применения этого препарата на данный момент не вызывает сомнений. Цена 100 мг (одна ампула) препарата на сегодняшний день составляет около 53—55 тыс. руб.

На текущий момент приходится констатировать, что существует неоднозначность в оценке эффективности селективных ингибиторов интерлейкиновых рецепторов в отношении острого воспаления, и оно входит в раздел противопоказаний по применению препарата.

Краткая история аспирина

История открытия аспирина насчитывает около 3500 лет, что подтверждается расшифровкой древних папирусов, в которых говорится, что древние египтяне и шумеры использовали кору ивы как жаропонижающее и болеутоляющее средство. Папирусы, содержащие древние медицинские тексты, датируемые 1500 г. до н.э., стали доступны общественности благодаря жившему в Каире американскому трейдеру и коллекционеру египтологу Эдвину Симиту, когда в 1862 г. эти папирусы попали ему в руки. Один из папирусов содержал сведения о 160 лекарственных растениях и овощах, в частности, о растении tjeret или salix, ныне известном как ива, которое использовалось для лечения любого вида боли. Это средство рекомендовал также и Гиппократ, живший около 470—370 г. до н.э., что было документировано Плинием Старшим [76].

Первое научное сообщение об использовании порошка измельченной коры белой ивы прозвучало на заседании Лондонского Королевского Общества из уст Эдварда Стоуна в 1763 г., который доложил об успешном использовании этого вещества при лечении 50 пациентов с лихорадкой. Активное вещество в составе коры ивы было идентифицировано в 1828 г., когда Джоанн Бухнер (1783—1852) выделил из нее субстанцию в виде желтых кристаллов, которую назвал «Салицин» по аналогии с родовым названием ивы «Salix». Позже, в 1838 г., Рафаэль Пирия из аналогичных кристаллов выделил стабильное вещество и назвал его «салициловая кислота» [76]. Первые попытки ацетилирования салицилата предпринимались в 1852 г. французским химиком Шарлем Жераром (1816—1856). Он модифицировал салициловую кислоту, добившись замены окси-группы на ацетильную [76]. В 1876 г. шотландский врач Томас Маклаган, проведя первые клинические испытания салицина, показал терапевтическую эффективность вещества при лечении 8 пациентов с ревматической лихорадкой. Пациенты принимали по 12 гранул салицина каждые 3 ч. Более массовому исследованию помешали побочные эффекты, связанные с желудочными расстройствами у участников исследования [76].

В 1890 г. владелец красильной мануфактуры Фридрих Байер решил расширить свой бизнес фармацевтическим направлением и пригласил ученых для его развития. С этого момента выделяются три ключевых фигуры, внесшие основной вклад в открытие аспирина: это Артур Эйхенгрин — глава фармацевтического отделения, который отвечал за открытие новых препаратов, а также химик Феликс Хоффманн и куратор клинических испытаний Генрих Дрезер [76]. А. Эйхенгрину принадлежит идея разработки модификации салицилата, которая не вызывала бы раздражения желудка. Эту задачу ученый поставил пред химиком Ф. Хоффманном. Тогда Хоффманн, проэкстрагировав салициловую кислоту из сухих листьев таволги, или лабазника, добился ацетилирования фенольной группы салицилата с образованием ацетилсалициловой кислоты и записал методику в лабораторный журнал (1897). Однако Г. Дрезер положил конец открытию нового вещества, наложив отрицательную резолюцию на клинические испытания. Тем не менее Эйхенгрин, не поддержав Дрезера, настоял на продолжении исследований, в результате чего синтезированная субстанция обрела жизнь под названием «Аспирин». Название было дано веществу участниками процесса на основании комбинации слов «ацетил» и латинского названия таволги «Spiraea». Хоффманн и Эйхенгрин не получили никаких наград за синтез и доказательство клинической эффективности препарата (поскольку все права принадлежали Байеру) и могли бы быть забыты историей, если бы в 1934 г. А. Шмидт, подняв архив Байера, не опубликовал историю открытия аспирина. Однако по причине того, что Эйхенгрин был евреем, А. Шмидт не упомянул о нем в своей истории, опасаясь преследований нацистской партии Германии. Впоследствии Эйхенгрин, после освобождения войсками Красной Армии из концентрационного лагеря Терезин, в 1954 г. написал статью, где расставил окончательные акценты в истории открытия аспирина [76].

Через 3 года после выхода аспирина на коммерческий рынок появилось много публикаций, превозносящих достоинства этого препарата, что послужило началу триумфального шествия аспирина по миру. В 1918 г., вслед за Первой мировой войной, мир был охвачен новой напастью — пандемией инфлюэнцы (или испанский грипп), в результате которой умерли около 50 млн человек [77]. На фоне неэффективной вакцинации и отсутствия понимания, как лечить пациентов, аспирин стал самым распространенным средством борьбы с заболеванием, хотя и не показал эффекта в отношении снижения смертности.

В итоге научной и медицинской общественностью аспирин был признан эффективным противовоспалительным, жаропонижающим и болеутоляющим средством, несмотря на некоторые побочные эффекты при его использовании в стандартных дозах. Спустя несколько десятилетий, в 1982 г., Джон Ван был удостоен Нобелевской премии за открытие механизма действия аспирина [76].

Заключение

Несмотря на то что аспирин — препарат более чем со столетней историей, он по-прежнему занимает фундаментальную нишу в современной фармакотерапии и является самым широко применяемым средством в мире, доказавшим способность спасать жизнь пациентам с сердечно-сосудистыми заболеваниями. В то же время широкая направленность действий препарата ставит новые вопросы перед исследователями, например, связанные с явлением аспирин-резистентности. При начальном этапе коронавирусной инфекции COVID-19 развивающийся «цитокиновый шторм», усиленный синтез PG, вторичная бактериальная инфекция и гиперкоагуляция могут быть важными мишенями эффективного терапевтического воздействия, подразумевающего использование НПВС, антибиотиков и антикоагулянтов. При этом стоит принимать во внимание свойства аспирина как необратимого ингибитора ЦОГ.

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.