Sferoidy sercowe to trójwymiarowe struktury złożone z różnych typów komórek obecnych w mięśniu sercowym, które tworzą przestrzenną, funkcjonalną minitkankę. W przeciwieństwie do klasycznych "płaskich" hodowli, lepiej odzwierciedlają realne warunki panujące w ludzkim sercu.

Właśnie w tym modelu naukowcy z Centenary Institute i University of Technology Sydney (UTS) wykazali, że SARS-CoV-2 może bezpośrednio infekować tkankę sercową. Wirus nie tylko wnikał do komórek, ale także się w nich namnażał. Towarzyszyły temu zmiany zapalne i zaburzenia molekularne powiązane z pogorszeniem funkcji mięśnia sercowego.

- Kiedy zaczynaliśmy te badania na początku pandemii, nie było jasne, czy COVID-19 uszkadza serce pośrednio przez stan zapalny i odpowiedź immunologiczną, czy bezpośrednio poprzez zakażenie komórek serca - powiedział dr Matt Johansen z Centenary Institute i UTS, współautor pracy. - Nasze wyniki sugerują, że wirus może bezpośrednio zakażać ludzką tkankę serca, gdy warunki są sprzyjające, i uruchamiać szkodliwe procesy. To może tłumaczyć, dlaczego powikłania sercowe są istotnym problemem w COVID-19, nawet u osób bez wcześniejszej choroby serca - wyjaśnił.

Atak na serce

Od 2020 r. lekarze obserwowali u części pacjentów zapalenie mięśnia sercowego, zaburzenia rytmu serca, spadek frakcji wyrzutowej czy objawy niewydolności serca. Dotyczyło to także młodszych chorych i osób bez rozpoznanej wcześniej choroby układu krążenia. Mechanizmy były jednak niejednoznaczne - brano pod uwagę burzę cytokinową, mikrozatory, niedotlenienie czy reakcje autoimmunologiczne. Nowy model pokazuje, że bezpośrednia infekcja tkanki jest realnym scenariuszem.

Co istotne, zespół zaobserwował, że SARS-CoV-2 namnażał się w sferoidach sercowych, ale nie w pojedynczych typach komórek hodowanych oddzielnie. To sugeruje, że kluczowe znaczenie ma kontekst tkankowy - sposób, w jaki komórki są ułożone i jak komunikują się ze sobą.

- To podkreśla, jak ważne jest badanie komórek serca w modelu, który odzwierciedla ich organizację w ludzkim sercu - powiedziała dr Clara Liu Chung Ming, współautorka pracy, obecnie związana z Heart Research Institute. - Pokazuje też, że interakcje między różnymi typami komórek serca odgrywają kluczową rolę w tym, jak zakażenie COVID-19 może prowadzić do uszkodzenia mięśnia sercowego. Ten model oparty na ludzkiej tkance daje nam nowe narzędzie do zrozumienia tego, co może dziać się u pacjentów, w tym u osób z utrzymującymi się objawami kardiologicznymi po COVID-19 - dodała.

Współautor badania opisanego w czasopiśmie Biofabrication, prof. Carmine Gentile z UTS i Heart Research Institute, podkreśla, że model sferoidów sercowych może posłużyć nie tylko do analizy SARS-CoV-2.

- Ten model tworzy podstawy do opracowania nowych strategii ochrony serca przed COVID-19 oraz innymi zagrożeniami wirusowymi - powiedział. - Może stać się cennym narzędziem do testowania przyszłych terapii i pomóc nam zapobiegać lub ograniczać uszkodzenia serca wywołane infekcjami. Jeśli zrozumiemy dokładnie, w jaki sposób wirusy uszkadzają mięsień sercowy, będziemy mogli poprawić opiekę nad pacjentami i lepiej przygotować się na kolejne pandemie - mówił.

Pandemia minęła, wirus nie zniknął

Choć pandemia COVID-19 formalnie nie jest już traktowana jako stan nadzwyczajny na poziomie światowym, wirus SARS-CoV-2 wciąż stanowi realne zagrożenie zdrowotne. Dane WHO pokazują, że od początku 2026 r. zgłoszono prawie 50 tys. nowych przypadków w ponad 60 krajach. Setki hospitalizacji i przypadków ciężkiego przebiegu nadal pojawiają się w różnych regionach świata - co odzwierciedla trwałą obecność wirusa w środowisku ludzkim i konieczność dalszego nadzoru epidemiologicznego.

W Polsce do połowy 2025 r. łączna liczba przypadków przekroczyła 6,7 mln odnotowanych infekcji, przy ponad 120 tys. zgonów związanych z COVID-19. Choć dzienna liczba zachorowań jest obecnie niższa niż w czasie pierwszych fal pandemii, nadal zdarzają się lokalne wzrosty zachorowań i okresowe fale infekcji, co pokazuje.

Czytaj także:

Grypa zostawia ślad w płucach, COVID-19 gdzie indziej

Nowa szczepionka Moderny przeciwko COVID-19. Zielone światło w UE