Пандемія: виявлено другий шлях проникнення коронавірусу в клітини, що робить його агресивнішим за попередників
Київ • УНН
КИЇВ. 21 жовтня. УНН. Вчені з’ясували, чому новий коронавірус більш агресивний, ніж його попередники. Виявилося, що для проникнення в клітини він використовує ще один рецептор на поверхні клітин — нейропілін-1, якого дуже багато в дихальних шляхах, кровоносних судинах і нейронах. Результати досліджень опубліковані відразу в двох статтях в науковому журналі Science, зазначає УНН.
Відомо, що коронавірус SARS-CoV-2, також як і споріднений йому SARS-CoV, заражає клітини через рецептор ACE2. Але спалах атипової пневмонії в 2003 році, викликаний вірусом SARS-CoV, мав значно менше поширення, ніж COVID-19.
На думку вчених, це пов’язано з тим, що інфекція була обмежена нижніми дихальними шляхами, що зробило вірус менш переданим. SARS-CoV-2, навпаки, інфікує верхні дихальні шляхи, включаючи слизову носа і глотки, і, як наслідок, швидко поширюється за рахунок активного вірусного виділення, наприклад, при чханні та кашлі.
З’ясовуючи, що робить SARS-CoV-2 настільки здатним інфікувати людські клітини, дослідники в двох незалежних дослідженнях виявили, що спайковий білок вірусу на поверхні клітин людини крім ACE2 зв’язується з іншим рецептором — нейропіліном-1. Автори вважають, що це полегшує його проникнення в клітини.
Почалося все з того, що вивчаючи послідовність білка шипа SARS-CoV-2, дослідники виявили в ньому унікальний сайт розщеплення, який відсутній у інших коронавірусів. Вони припустили, що це дає змогу новому коронавірусу створювати додаткові сайти зв’язування рецепторів на поверхні клітин.
“Те, що SARS-CoV-2 використовує рецептор ACE2 для зараження наших клітин, було відомо, але віруси часто використовують кілька чинників, щоб максимізувати свій інфекційний потенціал, — наводяться в прес-релізі слова одного з авторів дослідження доктора Джузеппе Балістрері, глави дослідницької групи по вірусній клітинній біології при університеті Гельсінкі. — Коли в кінці січня стала доступна послідовність генома SARS-CoV-2, ми були здивовані. У порівнянні зі своїм попередником, новий коронавірус придбав „додатковий шматок“ на своїх поверхневих білках, який також виявляється в шипах багатьох смертоносних людських вірусів, включаючи Ебола, ВІЛ та високопатогенні штами пташиного грипу”.
Автори також виявили у вірусу невелику послідовність амінокислот, аналогічну послідовності в людських білках, яка взаємодіє з нейропіліном-1.
Обидва колективи вчених описали і підтвердили експериментально можливість створення противірусного лікування, заснованого на інгібуванні нейропіліна-1. Відключивши в лабораторному тесті нейропілін-1 в клітинах людини, вони знизили здатність SARS-CoV-2 заражати клітини в культурі.
Результати одного з досліджень також дозволили пояснити причину втрати нюху при COVID-19. Вчені під керівництвом нейробіолога Мікаеля Сімонса з Технічного університету Мюнхена при розтині шести померлих від COVID-19 пацієнтів виявили у п’яти з них інфекцію нюхового епітелію. Причому інфіковані клітини показували високу експресію нейропіліна-1.
Тієї ж причиною пояснюють автори і ураження мозку при COVID-19. Коли дослідники вводили в носоглотку тваринам наночастинки, що мають спорідненість до нейропіліну-1, вони швидко, протягом декількох годин, досягали нейронів і капілярних судин мозку, на відміну від контрольних частинок, що не зв’язуються з цим рецептором.