Тяжелый острый респираторный синдром коронавирус 2 (SARS-CoV-2) ответственен за пандемию коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19).
В исследовании, опубликованном 16 декабря в Nature Neuroscience, исследователи обнаружили, что спайковый белок, часто изображаемый как "красные руки" вируса, может пересекать гематоэнцефалический барьер у мышей.
Это убедительно свидетельствует о том, что SARS-CoV-2, причина COVID-19, может проникать в мозг.
Спайковый белок, часто называемый белком S1, определяет, в какие клетки может проникнуть вирус. Обычно вирус делает то же самое, что и его связывающий белок, говорит соответствующий автор Уильям А. Бэнкс, профессор медицины в Медицинской школе Вашингтонского университета и врач и исследователь системы здравоохранения Puget Sound Veterans Affairs Healthcare System. Бэнкс сказал, что связывающие белки, такие как S1, обычно сами по себе вызывают повреждение, поскольку они отделяются от вируса и вызывают воспаление.
"Белок S1, вероятно, заставляет мозг выделять цитокины и продукты воспаления"
В научных кругах интенсивное воспаление, вызванное инфекцией COVID-19, называют цитокиновым штормом. Иммунная система, увидев вирус и его белки, реагирует чрезмерно, пытаясь убить вторгающийся вирус. Зараженный человек остается с туманом в мозгу, усталостью и другими когнитивными проблемами.
Бэнкс и его команда видели эту реакцию с вирусом ВИЧ и хотели посмотреть, происходит ли то же самое с SARS CoV-2.
Бэнкс сказал, что белок S1 в SARS-CoV2 и белок gp 120 В ВИЧ-1 функционируют аналогично. Это гликопротеины-белки, в которых много сахаров, отличительные признаки белков, которые связываются с другими рецепторами. Оба этих белка функционируют как руки и кисти для своих вирусов, захватывая другие рецепторы. Оба они пересекают гематоэнцефалический барьер, и S1, как и gp120, вероятно, токсичен для тканей мозга.
"Это было похоже на дежавю",- сказал Бэнкс, который провел обширную работу по ВИЧ-1, gp120 и гематоэнцефалическому барьеру.
Лаборатория Бэнкса изучает гематоэнцефалический барьер при болезни Альцгеймера, ожирении, диабете и ВИЧ. Но они отложили свою работу, и все 15 человек в лаборатории начали свои эксперименты с белком S1 в апреле. Они завербовали давнего сотрудника Джейкоба Рабера, профессора кафедры поведенческой неврологии, неврологии и радиационной медицины, и его команды в Орегонском университете здравоохранения и науки.
Это исследование могло бы объяснить многие осложнения, связанные с COVID-19.
"Мы знаем, что когда у вас есть COVID-инфекция, у вас возникают проблемы с дыханием, и это потому, что инфекция находится в ваших легких, но дополнительное объяснение заключается в том, что вирус проникает в дыхательные центры мозга и вызывает проблемы там"
Раберт сказал, что в своих экспериментах перенос S1 был быстрее в обонятельной луковице и почке самцов, чем самок. Это наблюдение может быть связано с повышенной восприимчивостью мужчин к более тяжелым исходам COVID-19.
Что касается людей, легко воспринимающих вирус, то у Бэнкса есть сообщение:
"Многие из эффектов, которые имеет вирус COVID, могут быть усилены или увековечены или даже вызваны попаданием вируса в мозг, и эти эффекты могут длиться очень долго."
- Исследование: Rhea, E. M., Logsdon, A. F., Hansen, K. M., Williams, L. M., Reed, M. J., Baumann, K. K., … Erickson, M. A. (2020). The S1 protein of SARS-CoV-2 crosses the blood–brain barrier in mice. Nature Neuroscience. doi:10.1038/s41593-020-00771-8