Системные нарушения вазомоторной активности кровеносных сосудов, вызванные вирусом гриппа A(H1N1)pdm09, на фоне преморбидной хронической кардиомиопатии

Цель – оценить системное влияние вируса гриппа A(H1N1)pdm09 на вазомоторную активность кровеносных сосудов на фоне преморбидной хронической кардиомиопатии. Материалы и методы. Исследование выполнено на 30 половозрелых самцах крыс стока Вистар. Животные были разделены на три группы: 1) хКМП – животные с хронической кардиомиопатией; 2) ГИ – здоровые крысы, инфицированные вирусом гриппа А/Санкт-Петербург/48/16 (H1N1)pdm09; 3) хКМП + ГИ – крысы с преморбидной хронической кардиомиопатией, инфицированные исследуемым вирусом. Хроническую кардиомиопатию моделировали посредством внутрибрюшинного введения доксорубицина. Через 1 и 7 дней животных наркотизировали и проводили некропсию с извлечением брыжейки и выделением артерий 3-го порядка. Вазомоторную активность сосудов брыжейки исследовали при помощи миографии. Результаты. Инфекционная активность вируса гриппа в легких крыс в группе хКМП + ГИ через 1 день после заражения составляла 6,2 lg ЭИД₅₀/мл, тогда как в группе ГИ была ниже – 5,6 lg ЭИД₅₀/мл (p<0,05). Через 7 дней инфекционный титр вируса в легких крыс не выявляли. Чувствительность кровеносных сосудов брыжейки к вазоконстриктору в группе хКМП + ГИ через 1 день была увеличена на 7 % по сравнению с группой хКМП (p<0,05). Также через 7 дней наблюдали тенденцию к снижению интегрального ответа сосудов в группе хКМП + ГИ на вазоконстриктор и вазодилататор по сравнению с группой хКМП. Заключение. Вирус гриппа A(H1N1) pdm09 усиливает системные нарушения вазомоторной активности кровеносных сосудов в условиях хронической кардиомиопатии, что характеризуется снижением интегрального ответа микрососудов брыжейки на вазоконстриктор и вазодилататор через 7 дней после заражения.

1. Office WHOEMR. Global Influenza Strategy 20192030 / Wkly Epidemiol Monit 2019.

2. Filgueiras-Rama D, Vasilijevic J, Jalife J et al. Human influenza A virus causes myocardial and cardiac-specific conduction system infections associated with early inflammation and premature death. Cardiovasc Res. 2021;117(3);876-889. Doi: 10.1093/cvr/cvaa117.

3. Teijaro JR, Walsh KB, Cahalan S et al. Endothelial cells are central orchestrators of cytokine amplification during influenza virus infection. Cell. 2011;146(6):980-991. Doi: 10.1016/j.cell.2011.08.015.

4. Abe Y, Smith CW, Katkin JP et al. Endothelial alpha 2,6-linked sialic acid inhibits VCAM-1-dependent adhesion under flow conditions. J Immunol. 1999;163(5):2867-2876.

5. Zeng H, Goldsmith CS, Maines TR, Belser JA, Gustin KM, Pekosz A et al. Tropism and infectivity of influenza virus, including highly pathogenic avian H5N1 virus, in ferret tracheal differentiated primary epithelial cell cultures. J Virol. 2013;87(5):2597-2607. Doi: 10.1128/JVI.02885-12.

6. Cioffi DL, Pandey S, Alvarez DF, Cioffi EA. Terminal sialic acids are an important determinant of pulmonary endothelial barrier integrity. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2012;302(10):L1067-L1077. Doi: 10.1152/ajplung.00190.2011.

7. Sumikoshi M, Hashimoto K, Kawasaki Y, Sakuma H, Suzutani T, Suzuki H et al. Human influenza virus infection and apoptosis induction in human vascular endothelial cells. J Med Virol. 2008;80(6):1072-1078. Doi: 10.1002/jmv.21185.

8. Азаренок А.А., Ляпина Л.А., Оберган Т.Ю и др. Изменение активности тканевого активатора плазминогена клеток эндотелия под воздействием вируса гриппа А и его поверхностных белков // Тромбоз, гемостаз и реология. – 2014. – Т. 57, № 1. – С. 3–8. [Azarenok AA, Lyapina LA, Obergan TYu, Kharchenko EP, Kozlova NM, Zhilinskaya IN. Change in activity of tissue plasminogen activator caused by influenza A virus and its surface proteins. Tromboz, gemostaz i reologiya. 2014;57(1):3-8. (in Russ.)].

9. Марченко В.А., Барашкова С.В., Зелинская И.А. и др. Экспрессия эндотелиальных факторов в клетках эндотелия человека при инфекции, вызванной вирусом гриппа А(H1N1)pdm09 (Orthomyxoviridae; Alphainfluenzavirus) // Вопр. вирусол. – 2021. – Т. 66, № 3. – С. 198–210. [Marchenko VA, Barashkova SV, Zelinskaya IA, Toropova YG, Ramsay ES, Zhilinskaya IN. Modulation of endothelial factors activity in human endothelial cells in influenza A(H1N1)pdm09 virus infection. Probl Virol. 2021;66(3):198-210. (in Russ.)]. Doi: 10.36233/0507-4088-48.

10. Marchenko V, Zelinskaya I, Toropova Y, Shmakova T, Podyacheva E, Lioznov D et al. Influenza A Virus Causes Histopathological Changes and Impairment in Functional Activity of Blood Vessels in Different Vascular Beds. Viruses. 2022;14(2):396. Doi: 10.3390/v14020396.

11. Марченко В.А., Зелинская И.А., Торопова Я.Г. и др. Длительность системных нарушений вазомоторной функции эндотелия микрососудов, вызванных вирусом гриппа А(H1N1)pdm09 // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2023. – Т. 22, № 4. – С. 74–86. [Marchenko VА, Zelinskaya IA, Toropova YaG, Mukhametdinova DV, Galagudza MM, Lioznov DA et al. Duration of systemic alteration in vasomotor function of microvascular endothelium caused by the influenza A(H1N1)pdm09 virus. Regional blood circulation and microcirculation. 2023;22(4):74-86. (in Russ.)]. Doi: 10.24884/1682-6655-2023-22-4-74-86.

12. Marchenko V, Mukhametdinova D, Amosova I, Lioznov D, Zhilinskaya I. Influenza A(H1N1)pdm09 Virus Alters Expression of Endothelial Factors in Pulmonary Vascular Endothelium in Rats. Viruses. 2022;14(11):2518. Doi: 10.3390/v14112518.

13. Marchenko V, Zelinskaya I, Toropova Y et al. Influenza A(H1N1)pdm09 Virus Aggravates Pathology of Blood Vessels in Wistar Rats with Premorbid Acute Cardiomyopathy. Viruses. 2023;15(5):1114. Doi: 10.3390/v15051114.

14. Allbritton-King JD, García-Cardeña G. Endothelial cell dysfunction in cardiac disease: driver or consequence? Front Cell Dev Biol. 2023;11:1278166. Doi: 10.3389/fcell.2023.1278166.

15. Little PJ, Askew CD, Xu S, Kamato D. Endothelial Dysfunction and Cardiovascular Disease: History and Analysis of the Clinical Utility of the Relationship. Biomedicines. 2021; 9(6):699. Doi: 10.3390/biomedicines9060699.

16. Nguyen JL, Yang W, Ito K, Matte TD, Shaman J, Kinney PL. Seasonal Influenza Infections and Cardiovascular Disease Mortality. JAMA Cardiol. 2016;1(3):274-281. Doi: 10.1001/jamacardio.2016.0433.

17. Карпова Л.С., Волик К.М., Столяров К.А. и др. Влияние эпидемий гриппа на показатели смертности и «дополнительную» смертность от соматических и инфекционных заболеваний среди населения С-Петербурга с 2009 по 2015 годы // Здоровье населения и среда обитания. – 2016. – № 5. – С. 39–44. [Karpova LS, Volik KM, Stolyarov KA, Popovtseva NM, Stolyarova TP. Excess mortality from separate nosological forms of somatic and infectious diseases among children and adults in Saint Petersburg since 2009 to 2015. Public Health and Life Environment. 2016; (5):39-44. (in Russ.)].

18. Iuliano AD, Roguski KM, Chang HH et al. Estimates of global seasonal influenza-associated respiratory mortality: a modelling study. Lancet. 2018;391(10127):1285-1300. Doi: 10.1016/S0140-6736(17)33293-2.

19. Podyacheva E, Shmakova T, Kushnareva E, Onopchenko A, Martynov M, Andreeva D et al. Modeling Doxorubicin-Induced Cardiomyopathy With Fibrotic Myocardial Damage in Wistar Rats. Cardiol Res. 2022;13(6):339-356. Doi: 10.14740/cr1416.

20. Марченко В.А., Барашкова С.В., Зелинская И.А. и др. Моделирование гриппозной инфекции у половозрелых крыс стока Wistar // Вопр. Вирусол. – 2020. – Т. 65, № 3. – С. 155– 166. [Marchenko VA, Barashkova SV, Zelinskaya IA, Toropova YG, Sorokin EV, Zhilinskaya IN. Modeling influenza virus infection in mature Wistar rats. Probl Virol. 2020;65(3):159166. (in Russ.)]. Doi: 10.36233/0507-4088-48.

21. Ramakrishnan MA. Determination of 50 % endpoint titer using a simple formula. World J Virol. 2016;5(2):85-86. Doi: 10.5501/wjv.v5.i2.85.

22. Pourageaud F, de Mey JG. Structural properties of rat mesenteric small arteries after 4-wk exposure to elevated or reduced blood flow. Am J Physiol. 1997;273(4):H1699-H1706. Doi: 10.1152/ajpheart.1997.273.4.H169.

23. Эсауленко Е.В., Стуколкин К.О., Дунаева Н.В. и др. Редкие симптомы (диарея, менингизм, геморрагический синдром) у больных гриппом различных субтипов // Вестн. НГУ. – 2013. – № 71. – С. 93–97. [Esaulenko EV, Stukolkin KO, Dunaeva NV, Grigor’eva IV, Bondar ES, Pozdniakova MG. Rare symptoms (diarrhea, meningism, hemorrhagic syndrome) in patients with different influenza virus subtypes. Vestnik NSU. 2013;(71):93-97. (in Russ.)].

24. Costantino C, Vitale F. Influenza vaccination in highrisk groups: a revision of existing guidelines and rationale for an evidence-based preventive strategy. J Prev Med Hyg. 2016;57(1):E13-E18.

25. Bauer L, Rijsbergen LC, Leijten L, Benavides FF, Noack D, Lamers MM et al. The pro-inflammatory response to influenza A virus infection is fueled by endothelial cells. Life Sci Alliance. 2023;6(7):e202201837. Doi: 10.26508/lsa.202201837.

26. Armstrong SM, Wang C, Tigdi J, Si X, Dumpit C, Charles S et al. Influenza infects lung microvascular endothelium leading to microvascular leak: role of apoptosis and claudin-5. PLoS One. 2012;7(10):e47323. Doi: 10.1371/journal.pone.0047323.

27. Sumikoshi M, Hashimoto K, Kawasaki Y, Sakuma H, Suzutani T, Suzuki H et al. Human influenza virus infection and apoptosis induction in human vascular endothelial cells. J Med Virol. 2008;80(6):1072-1078. Doi: 10.1002/jmv.21185.

28. Short KR, Kuiken T, Van Riel D. Role of Endothelial Cells in the Pathogenesis of Influenza in Humans. J Infect Dis. 2019;220(11):1859-1860. Doi: 10.1093/infdis/jiz349.

29. Hunt BJ, Jurd KM. Endothelial cell activation. A central pathophysiological process. BMJ. 1998;316(7141):13281329. Doi: 10.1136/bmj.316.7141.1328.

30. Pober JS. Activation and injury of endothelial cells by cytokines. Pathol Biol (Paris). 1998;46(3):159-163.

31. Власов Т.Д., Петрищев Н.Н., Лазовская О.A. Дисфункция эндотелия. Правильно ли мы понимаем этот термин? // Вестн. анестезиол. и реаниматол. – 2020. – Т. 17, № 2. – С. 76–84. [Vlasov TD, Petrischev NN, Lazovskaya OA. Endothelial dysfunction. Do we understand this term properly? Messenger of ANESTHESIOLOGY AND RESUSCITATION. 2020;17(2):76-84. (in Russ.)]. Doi: 10.21292/2078-56582020-17-2-76-84.

32. Gallo G, Volpe M, Savoia C. Endothelial Dysfunction in Hypertension: Current Concepts and Clinical Implications. Front Med (Lausanne). 2022;8:798958. Doi: 10.3389/fmed.2021.798958.

33. Giannitsi S, Bougiakli M, Bechlioulis A, Naka K. Endothelial dysfunction and heart failure: A review of the existing bibliography with emphasis on flow mediated dilation. JRSM Cardiovasc Dis. 2019;8:2048004019843047. Doi: 10.1177/2048004019843047.

34. Monteran L, Ershaid N, Doron H, Zait Y, Scharff Y, Ben-Yosef S et al. Chemotherapy-induced complement signaling modulates immunosuppression and metastatic relapse in breast cancer. Nat Commun. 2022;13(1):5797. Doi: 10.1038/s41467-022-33598-x.

35. Pan JA, Zhang H, Lin H, Gao L, Zhang HL, Zhang JF et al. Irisin ameliorates doxorubicin-induced cardiac perivascular fibrosis through inhibiting endothelial-to-mesenchymal transition by regulating ROS accumulation and autophagy disorder in endothelial cells. Redox Biol. 2021;46:102120. Doi: 10.1016/j.redox.2021.102120.