מדעני סטנפורד חושפים מדוע חיסוני mRNA COVID יכולים לעורר דלקת לב

על ידי שילוב של טכניקות מעבדה מודרניות עם נתונים שפורסמו בעבר מאנשים מחוסנים, הצוות חשף תגובה חיסונית דו-שלבית. בתהליך זה, החיסון מפעיל סוג אחד של תא חיסון, אשר לאחר מכן מגרה אחר. יחד, התגובות החיסוניות הללו מניעות דלקת שעלולה לפגוע בתאי שריר הלב ולעורר השפעות דלקתיות נוספות.

חיסונים נשארים בטוחים ויעילים ביותר

הממצאים מגיעים למרות העובדה שחיסוני mRNA COVID-19 ניתנו מיליארדי פעמים ברחבי העולם וממשיכים להראות רקורד בטיחות מצוין, אמר ג'וזף וו, MD, PhD, מנהל המכון הקרדיווסקולרי של סטנפורד.

"חיסוני ה-mRNA עשו עבודה אדירה בהפחתת מגיפת הקורונה," אמר וו, סיימון ה. שטרצר, MD, פרופסור ופרופסור לרפואה ולרדיולוגיה. "ללא החיסונים האלה, יותר אנשים היו חולים, ליותר אנשים היו תופעות קשות ויותר אנשים היו מתים".

חיסוני mRNA נחשבים לקידמה משמעותית מכיוון שניתן לפתח אותם במהירות, להתאים אותם ככל שהנגיפים משתנים, ולהתאים אותם למטרת פתוגנים שונים מאוד. ובכל זאת, כמו בכל התערבות רפואית, התגובות אינן זהות עבור כולם.

הבנת שריר הלב הקשורה לחיסונים

תופעת לוואי אחת לא שכיחה אך מתועדת של חיסוני mRNA COVID-19 היא שריר הלב, המתייחסת לדלקת בשריר הלב. התסמינים יכולים לכלול כאבים בחזה, קוצר נשימה, חום ודפיקות לב. תסמינים אלו מתרחשים ללא זיהום ויראלי ומופיעים בדרך כלל תוך יום עד שלושה ימים לאחר החיסון.

רוב האנשים המושפעים מראים רמות גבוהות של טרופונין לב בדם, סמן בשימוש נרחב של פגיעה בשרירי הלב. (טרופונין לב נמצא בדרך כלל אך ורק בשריר הלב. כאשר הוא נמצא במחזור הדם, זה מצביע על פגיעה בתאי שריר הלב.)

המצב מתרחש בערך באחד מכל 140,000 אנשים לאחר מנת חיסון ראשונה ועולה לכדי אחד מכל 32,000 לאחר מנה שנייה. השיעורים הם הגבוהים ביותר בקרב גברים בני 30 ומטה, שם זה משפיע על אחד מכל 16,750 מקבלי חיסון.

התוצאות הן בדרך כלל מתונות וזמניות

וו הדגיש כי רוב מקרי דלקת שריר הלב הקשורים לחיסון חולפים במהירות, כאשר תפקוד הלב נשמר במלואו או משוחזר.

"זה לא התקף לב במובן המסורתי", אמר. "אין חסימה של כלי דם כפי שנמצא ברוב התקפי הלב הנפוצים. כשהתסמינים קלים והדלקת לא גרמה לנזק מבני ללב, אנחנו רק מתבוננים בחולים האלה כדי לוודא שהם מחלימים".

עם זאת, במקרים נדירים, דלקת חמורה עלולה לגרום לפציעה חמורה, מה שמוביל לאשפוז, טיפול נמרץ או מוות.

"אבל COVID גרוע יותר," אמר וו. הוא ציין כי זיהום COVID-19 הוא בסבירות גבוהה פי 10 לגרום לדלקת שריר הלב מאשר חיסון נגד COVID-19 מבוסס mRNA, בנוסף לסיכונים הרבים האחרים הכרוכים במחלה.

מבט מקרוב על התגובה החיסונית

וו הוא מחבר בכיר של המחקר, שפורסם ב-10 בדצמבר ב מדע רפואה מתרגמתיחד עם Masataka Nishiga, MD, PhD, פוסט-דוקטורט לשעבר בסטנפורד כעת באוניברסיטת אוהיו סטייט. המחבר הראשי של המחקר הוא שו קאו, PhD, גם הוא פוסט דוקטורט בסטנפורד.

"מדענים רפואיים מודעים למדי לכך ש-COVID עצמו יכול לגרום לדלקת שריר הלב", אמר וו. "במידה פחותה, גם חיסוני ה-mRNA יכולים. השאלה היא למה?"

חשודים זוהו

כדי לענות על השאלה הזו, הצוות ניתח דגימות דם מאנשים מחוסנים, כולל כמה שפיתחו דלקת שריר הלב. כשהשוו את הדגימות הללו לאלו של אנשים שלא פיתחו דלקת לב, בלטו שני חלבונים.

"שני חלבונים, בשם CXCL10 ו-IFN-gamma, צצו. אנחנו חושבים ששני אלה הם המניעים העיקריים של שריר הלב", אמר וו.

גם CXCL10 וגם IFN-gamma הם ציטוקינים, מולקולות איתות שתאי החיסון משתמשים בהן כדי לתקשר ולתאם את פעילותם.

כיצד תאי מערכת החיסון מתקשרים לאחר חיסון

החוקרים גידלו תאי חיסון אנושיים הנקראים מקרופאגים בכלי מעבדה וחשפו אותם לחיסוני mRNA. מקרופאגים פועלים כמגיבים מוקדמים בהגנה החיסונית.

לאחר החשיפה, המקרופאגים שחררו ציטוקינים מרובים, עם רמות גבוהות במיוחד של CXCL10. התנהגותם תאמה באופן הדוק את התגובות החיסוניות שתועדו בעבר באנשים מחוסנים.

כאשר נוספו תאי T למערכת, ישירות או על ידי חשיפתם לנוזל מתרביות המקרופאגים, החלו תאי T לייצר כמויות גדולות של IFN-gamma. לעומת זאת, תאי T שנחשפו לחיסון בלבד לא הראו את העלייה הזו. ממצאים אלו הראו כי מקרופאגים מייצרים בעיקר CXCL10, בעוד שתאי T הם המקור העיקרי ל-IFN-gamma בעקבות חיסון.

כיצד הציטוקינים משפיעים על הלב

כדי לקבוע אם ציטוקינים אלה פוגעים ישירות בלב, הצוות חיסן עכברים זכרים צעירים וצפה ברמות טרופונין לבביות מוגברות, מה שמצביע על פגיעה בשריר הלב.

הם גם גילו שתאי חיסון, כולל מקרופאגים ונויטרופילים, חדרו לרקמת הלב. נויטרופילים הם תאי חיסון קצרי מועד המגיבים באגרסיביות לאיומים ומהווים מרכיב עיקרי במוגלה. חדירת תאי חיסון דומה נראית אצל אנשים המפתחים דלקת שריר הלב לאחר חיסון.

חסימת CXCL10 ו-IFN-gamma הפחיתה את מספר תאי החיסון הללו שנכנסו ללב והגבילה את הנזק לרקמה הבריאה.

החוקרים גם זיהו רמות מוגברות של מולקולות הידבקות בכלי דם לב. מולקולות אלו עוזרות לתאי מערכת החיסון להיצמד לדפנות כלי הדם, מה שמקל עליהם לנוע לתוך רקמת הלב.

יחד, ממצאים אלה אישרו כי CXCL10 ו-IFN-gamma תורמים ישירות לפציעת לב. חסימתם שימרה חלק ניכר מהתגובה החיסונית לחיסון תוך הפחתת סימני נזק ללב.

בדיקת מודלים של רקמות לב אנושי

המעבדה של וו מתמחה בהמרת עור או תאי דם אנושיים לתאים דמויי גזע שיכולים להפוך לתאי שריר לב, תאי חיסון ותאי כלי דם. ניתן להרכיב תאים אלה לאשכולות קטנים ומפעימים המחקים היבטים של תפקוד הלב.

כאשר ספירואידים אלו נחשפו ל-CXCL10 ו-IFN-gamma שנאספו מתאי חיסון מחוסנים, סמנים של לחץ לב עלו בחדות. שימוש במעכבים לחסימת הציטוקינים הפחית נזק זה.

מדדי תפקוד הלב, כולל חוזק התכווצות וקצב פעימות, נפגעו על ידי הציטוקינים אך השתפרו ברגע שהאות נחסם.

נשמר על ידי פולי סויה

וו חשד שתרכובת תזונתית זמינה באופן נרחב עשויה לסייע בהגנה על הלב. מאחר שדלקת שריר הלב שכיחה יותר אצל גברים ולאסטרוגן יש השפעות אנטי דלקתיות, הוא חזר על ג'ניסטין, תרכובת שמקורה בסויה שהצוות שלו חקר בעבר.

במחקר משנת 2022 שפורסם ב-Cell, החוקרים הראו שלגניסטאין יש תכונות אנטי דלקתיות והוא יכול להתמודד עם נזקים הקשורים למריחואנה לכלי הדם ולרקמת הלב.

"ג'ניסטין נספג בצורה חלשה רק כאשר נלקח דרך הפה", אמר וו. "אף אחד מעולם לא נטל מנת יתר של טופו."

בדיקת השפעות ההגנה של Genistein

הצוות חזר על הניסויים שלהם תוך טיפול מקדים בתאים, כדוריות לב ועכברים (האחרונים במתן אוראלי של כמויות גדולות) עם גניסטאין. טיפול זה הפחית חלק ניכר מהנזק ללב שנגרם על ידי חיסון mRNA או שילוב CXCL10 ו-IFN-גמא.

צורת הגניסטאין ששימשה במחקר הייתה מטוהרת ומרוכזת יותר מתוספי מזון הנמכרים בדרך כלל בחנויות.

"סביר להאמין שהתגובה הדלקתית הנגרמת על ידי חיסון mRNA עשויה להתרחב לאיברים אחרים", אמר וו. "אנחנו ואחרים ראינו כמה עדויות לכך בריאות, כבד וכליות. ייתכן שגניסטאין עשוי גם להפוך את השינויים הללו".

השלכות רחבות יותר מעבר לחיסונים נגד COVID

איתות מוגבר של ציטוקינים עשוי להיות תכונה רחבה יותר של חיסוני mRNA. IFN-gamma, בפרט, ממלא תפקיד קריטי בהגנה על הגוף מפני DNA ו-RNA זרים, כולל חומר גנטי ויראלי.

"הגוף שלך זקוק לציטוקינים האלה כדי להדוף וירוסים. זה חיוני לתגובה חיסונית אבל יכול להפוך לרעיל בכמויות גדולות", אמר וו. עודף IFN-gamma יכול להוביל לתסמינים דמויי שריר הלב ולפירוק חלבוני שריר הלב.

סיכון זה אינו מוגבל לחיסוני נגיף הקורונה בלבד.

"חיסונים אחרים יכולים לגרום לדלקת שריר הלב ולבעיות דלקתיות, אבל התסמינים נוטים להיות מפוזרים יותר", אמר וו. "בנוסף, הסיכונים של חיסוני COVID-19 מבוססי mRNA זכו לביקורת ציבורית אינטנסיבית ולסיקור תקשורתי. אם אתה מקבל כאבים בחזה מחיסון נגד COVID אתה הולך לבית החולים כדי להיבדק, ואם הטרופונין בסרום חיובי, אז אתה מאובחן עם שריר הלב. אם אתה מקבל כאבי שרירים או מפרקים רק מחיסון נגד שפעת."

מימון ותמיכה

המחקר נתמך על ידי המכונים הלאומיים לבריאות (מענקים R01 HL113006, R01 HL141371, R01 HL141851, R01 HL163680 ו-R01 HL176822) וקרן גוטר-ג'נסן.