Ученым уже давно известно, что характерные «шипованные» белки SARS-CoV-2 помогают вирусу заразить своего хозяина, цепляясь за здоровые клетки. Новое крупное исследование показывает, что они также играют ключевую роль в самой болезни.
В документе, опубликованном 30 апреля 2021 года в журнале Circulation Research, также убедительно показано, что COVID-19 является сосудистым заболеванием, и показано, как вирус SARS-CoV-2 повреждает и атакует сосудистую систему на клеточном уровне. Полученные данные помогают объяснить широкий спектр, казалось бы, не связанных между собой осложнений COVID-19 и могут открыть дверь для новых исследований более эффективных методов лечения.
«Многие люди думают об этом как о респираторном заболевании, но на самом деле это сосудистое заболевание», — говорит доцент-исследователь Ури Мэнор, который является соавтором исследования. «Это могло бы объяснить, почему у некоторых людей случаются инсульты, и почему у некоторых людей есть проблемы в других частях тела. Их объединяет то, что все они имеют сосудистую основу».
Исследователи Солка сотрудничали с учеными Калифорнийского университета в Сан-Диего над этой статьей, в том числе соавтором Цзяо Чжаном и соавтором Джоном Ши.
Хотя сами результаты не являются неожиданностью, в статье дается четкое подтверждение и подробное объяснение механизма, посредством которого белок впервые повреждает сосудистые клетки . Все шире признается, что SARS-CoV-2 влияет на сосудистую систему, но неизвестно, как именно это произошло. Точно так же ученые, изучающие другие коронавирусы, давно подозревали, что белок-спайк способствует повреждению эндотелиальных клеток сосудов, но это первый раз, когда этот процесс был задокументирован.
Репрезентативные изображения контрольных клеток эндотелия сосудов (слева) и клеток, обработанных белком SARS-CoV-2 Spike (справа), показывают, что белок спайков вызывает повышенную фрагментацию митохондрий в клетках сосудов. Предоставлено: Институт Солка.
В новом исследовании ученые создали «псевдовирус», который был окружен классической короной из шипованных белков SARS-CoV-2, но не содержал настоящего вируса. Воздействие этого псевдовируса привело к повреждению легких и артерий на животной модели, что доказывает, что одного спайкового белка было достаточно, чтобы вызвать заболевание. Образцы тканей показали воспаление в эндотелиальных клетках, выстилающих стенки легочной артерии.
Затем команда воспроизвела этот процесс в лаборатории, подвергая здоровые эндотелиальные клетки (которые выстилают артерии) спайковому белку. Они показали, что белок-спайк повреждает клетки, связывая ACE2. Это связывание нарушило молекулярную передачу сигналов ACE2 митохондриям (органеллам, которые вырабатывают энергию для клеток), что привело к повреждению и фрагментации митохондрий.
Предыдущие исследования показали аналогичный эффект, когда клетки подвергались воздействию вируса SARS-CoV-2, но это первое исследование, показывающее, что повреждение происходит, когда клетки подвергаются воздействию спайкового белка самостоятельно.
«Если вы уберете реплицирующую способность вируса , он все равно будет оказывать серьезное повреждающее действие на сосудистые клетки просто благодаря своей способности связываться с этим рецептором ACE2, рецептором белка S, который теперь известен благодаря COVID», — объясняет Манор . «Дальнейшие исследования мутантных шипованных белков также дадут новое представление об инфекционности и серьезности мутантных вирусов SARS CoV-2».
Затем исследователи надеются более внимательно изучить механизм, с помощью которого нарушенный белок ACE2 повреждает митохондрии и заставляет их менять форму.
Источник: