COVID: SARS-CoV-2 проникает в мозг через нанотрубки
С момента появления атипичной пневмонии SARS-COV-2 некоторые пациенты сообщали о неврологических симптомах различной степени тяжести и продолжительности. Эти симптомы могут сделать повседневную жизнь очень утомительной, особенно если ковид длится долгое время. Неизвестно, как этот вирус проникает в мозг. Новые исследования выявили ранее неизвестный механизм распространения. Предполагается, что вирус вызывает образование нанотрубок, которые распространяются из носа в нервные клетки.
SARS-COV-2 в основном поражает дыхательные пути, но в некоторых случаях и другие органы, такие как кишечник, печень, почки, сердце и мозг. Главные ворота вируса, рецептор ангиотензин-ретикулазы 2 (ACE2), редко встречается в клетках мозга, поэтому неясно, как вирус проникает в мозг, чтобы вызвать неврологические симптомы (в отличие от клеток в носу и легких).
Понимание того, как SARS-COV-2 проникает в нейроны, является ключом к пониманию (и лечению) неврологических симптомов, связанных с Covid-19. Кара Зулзоло, главный научный сотрудник Института Пастера, и ее команда обнаружили, что вирус COVID-19 проникает в клетки, лишенные рецептора ACE2, совершенно другим способом. А именно, он использует межклеточный путь коммуникации, называемый туннельными нанотрубками (ТНТ).
ТНТ — это крошечные туннели, десятки нанометров в диаметре, которые могут обмениваться ионами как минимум с двумя клетками, целыми органеллами. В 2016 году команда Кяра Зурзоло показала, что ТНТ также участвуют в межклеточном распространении патогенных белков амилоида, которые связаны с болезнями Альцгеймера и Паркинсона. С тех пор исследователи изучали функции этих нанотрубок и их участие в распространении определенных вирусов и бактерий в организме.
Читайте также: Клетки мозга человека в лаборатории учатся играть в видеоигры быстрее, чем ИИ
Что быстрее обучается — Петрикап или искусственный интеллект в клетках человеческого мозга? В ходе беспрецедентного эксперимента исследователи..
Учитывая неврологические последствия инфекции SARS-COV-2, они предположили, что вирус может использовать ТНТ для распространения от клеток в благоприятном состоянии (без мембранных рецепторов ACE2) к клеткам в благоприятном состоянии, одновременно избегая иммунного контроля.
Для проверки этой гипотезы нейроны (путем эндоцитоза) культивировали в присутствии инфицированных (восприимчивых) эпителиальных клеток. Используемая модель нейронов (названная SH-SY5Y) является хорошо изученной моделью, в которой был описан TNT, сообщает команда в журнале Science Advances.
Изучая культуру клеток с помощью конфокальной микроскопии, команда обнаружила, что совместное культивирование с инфицированными, пермиссивными эпителиальными клетками может заражать нейроны по TNT-опосредованному механизму: через 24 часа совместного культивирования 36,4% клеток-сертификатов были распознаны антителами анти-N в цистах. которые содержали окрашивание [примечание: антитела, специфичные к белку N SARS-COV-2], и этот процент увеличился до 62,5% через 48 часов», — сообщают исследователи.
Исследователи обнаружили, что вирус, присутствующий в эпителиальных клетках (клетки, выстилающие носовую стенку), стимулирует образование нанотрубок, которые связаны с нейронами в этих местах (вирус не может заразить сам себя). Затем они отклоняются от своей первоначальной функции и становятся проницаемыми, например, для переноса липидов и белков.
Возможность увеличения количества инструментов даже позволила им наблюдать за перемещением вируса из одной клетки в другую. Они пишут. Они также обнаружили белки, связанные с клеточными механизмами, используемыми реплицирующимися вирусами.
Короче говоря, SARS-COV-2 не только нашел способ проникать в клетки, что невозможно сделать обычным способом, но этот механизм помогает распространять вирус между устойчивыми клетками в дополнение к пути эндоцитоза. Обратите внимание, что это не единственный вирус, который управляет клетками таким образом; ВИЧ и вирусы гриппа используют тротил для перемещения из клетки в клетку. Эти нанотрубки также являются источником длинного ковида. Поскольку они спрятаны внутри, вирусы избегают антител и дольше сохраняются в организме.
Это эксперимент, проведенный in vitro в клеточной модели, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить, что тот же механизм работает в человеческом мозге. Однако если этот способ действия подтвердится, команда Зурзоло считает, что можно будет разработать препараты, блокирующие или ингибирующие образование нанотрубок.
