Zespół badaczy z Uniwersytetu Stanforda zidentyfikował biologiczny mechanizm odpowiedzialny za rzadkie przypadki zapalenia mięśnia sercowego po szczepieniu preparatami mRNA firm Pfizer i Moderna. Odkrycie może otworzyć drogę do opracowania metod zapobiegania tej niepożądanej reakcji. Naukowcy jednocześnie podkreślają, że szczepionki mRNA pozostają bardzo bezpieczne, a ryzyko powikłań kardiologicznych po zakażeniu koronawirusem jest od trzech do dziesięciu razy wyższe niż po szczepieniu.
W szczytowym okresie pandemii COVID-19, gdy programy masowych szczepień obejmowały kolejne grupy ludności, zaczęły pojawiać się doniesienia o przypadkach zapalenia mięśnia sercowego u zaszczepionych osób. Szybko ustalono, że jest to rzadkie działanie niepożądane szczepionek mRNA, występujące głównie u młodych mężczyzn, najczęściej w pierwszych dniach po podaniu drugiej dawki preparatu Moderna. Wiele państw zdecydowało się wówczas na ograniczenie stosowania tej szczepionki do osób powyżej 30. roku życia. Dokładny mechanizm biologiczny prowadzący do uszkodzenia serca pozostawał jednak przez długi czas niejasny.
Dwa białka kluczem do zagadki
Przełomowe badania przeprowadzone na Uniwersytecie Stanforda pozwoliły wskazać możliwą przyczynę tych powikłań. Analizując próbki krwi osób zaszczepionych przeciw COVID-19, w tym pacjentów, u których rozwinęło się zapalenie mięśnia sercowego, naukowcy wykryli podwyższone stężenia dwóch białek: CXCL10 oraz interferonu gamma (IFN-gamma).
Są to cytokiny, czyli białka pełniące kluczową rolę w funkcjonowaniu układu odpornościowego. Odpowiadają one za przekazywanie sygnałów między komórkami odpornościowymi oraz inicjowanie reakcji zapalnych.
Joseph Wu, dyrektor Stanford Cardiovascular Institute i kierownik zespołu badawczego, wskazuje te dwa białka jako głównych sprawców rzadkich przypadków zapalenia mięśnia sercowego po szczepieniu. Jednocześnie podkreśla, że szczepionki mRNA przeciw COVID-19 są niezwykle bezpieczne i odegrały kluczową rolę w opanowaniu pandemii. Bez ich zastosowania znacznie więcej osób przeszłoby chorobę ciężko, a liczba zgonów byłaby zdecydowanie wyższa.
Makrofagi i limfocyty T w centrum procesu
Aby lepiej zrozumieć mechanizm działania cytokin, badacze przeprowadzili eksperymenty laboratoryjne z udziałem makrofagów, czyli komórek odpornościowych stanowiących pierwszą linię obrony organizmu. Po ekspozycji na szczepionki mRNA komórki te zaczęły wydzielać cytokiny, w tym szczególnie duże ilości CXCL10.
Gdy do hodowli dodano limfocyty T, kolejną kluczową grupę komórek odpornościowych, zaobserwowano intensywną produkcję interferonu gamma. Reakcja ta była znacznie silniejsza niż w warunkach bez udziału makrofagów.
Hipotezy potwierdzono w badaniach na młodych samcach myszy. Po szczepieniu u zwierząt rozwijało się zapalenie mięśnia sercowego według identycznego schematu. Co więcej, bezpośrednie wstrzyknięcie białek CXCL10 i IFN-gamma również prowadziło do uszkodzenia serca. Kluczowe okazało się odkrycie, że zablokowanie działania obu cytokin zmniejszało ryzyko zapalenia mięśnia sercowego, nie osłabiając jednocześnie odpowiedzi immunologicznej wywołanej szczepionką.
Roślinny estrogen jako możliwa ochrona
Wyniki badań skłoniły profesora Wu do ponownej analizy wcześniejszych prac z 2022 roku, dotyczących genisteiny – związku występującego w soi, strukturalnie podobnego do estrogenu. Wiadomo, że estrogen wykazuje działanie przeciwzapalne, co może tłumaczyć, dlaczego zapalenie mięśnia sercowego po szczepieniu częściej dotyka mężczyzn niż kobiety.
We wcześniejszych badaniach zespół Wu wykazał, że genisteina ogranicza uszkodzenia naczyń krwionośnych i serca u osób nadużywających kannabinoidów. W nowym projekcie sprawdzono jej działanie w kontekście powikłań poszczepiennych. Podanie genisteiny zaszczepionym myszom faktycznie zmniejszyło ryzyko rozwoju zapalenia mięśnia sercowego.
Szersze znaczenie odkrycia
Naukowcy sugerują, że podobne mechanizmy zapalne mogą występować również po zastosowaniu innych szczepionek mRNA i prowadzić do stanów zapalnych nie tylko w sercu, ale także w innych narządach. Profesor Wu zauważa, że objawy takich reakcji mogą być mniej charakterystyczne i rzadziej skłaniać pacjentów do konsultacji medycznej. Ból w klatce piersiowej po szczepieniu przeciw COVID-19 zwykle prowadzi do szczegółowej diagnostyki, natomiast bóle mięśniowe czy stawowe po szczepieniu przeciw grypie często są bagatelizowane.
Wyniki badań opublikowano w prestiżowym czasopiśmie „Science Translational Medicine”.
Czym jest zapalenie mięśnia sercowego?
Zapalenie mięśnia sercowego najczęściej rozwija się jako powikłanie infekcji wirusowych, takich jak grypa czy COVID-19. Szczepionki mRNA mogą wywołać tę chorobę w bardzo rzadkich przypadkach. Szacuje się, że dotyczy to jednego przypadku na około 16 750 zaszczepionych mężczyzn poniżej 30. roku życia lub jednego na 140 000 osób po pierwszej dawce. Dla porównania, ryzyko zapalenia mięśnia sercowego po zakażeniu koronawirusem jest od trzech do dziesięciu razy wyższe.
Objawy mogą obejmować gorączkę, duszność, ból w klatce piersiowej, kołatanie serca oraz nadmierne pocenie się, choć choroba bywa również bezobjawowa. Zapalenie mięśnia sercowego jest schorzeniem uleczalnym, jednak w niektórych przypadkach może prowadzić do niewydolności serca i trwałych uszkodzeń.
