Ученый объяснил, почему коронавирус затрагивает только некоторые органы
Автор нового исследования выдвинул гипотезу о том, как SARS-CoV-2 распространяется через сеть белковых взаимодействий субдиффузионным способом и поэтому поражает только определенные органы.
О том, что в тяжелых случаях коронавирусное заболевание Covid-19 может распространяться не только на легкие, но и на другие органы, в числе которых — сердце, печень, почки и мозг, нам уже известно. Но почему инфекция, судя по всему, не затрагивает остальные части организма? Объяснение этому попытался найти Эрнесто Эстрада из Университета Сарагосы (Испания), исследование которого опубликовано в журнале Chaos.
Чтобы проникнуть в клетки человека, SARS-CoV-2 нацеливается на свою мишень — ангиотензин превращающий фермент 2 (ACE2) — и связывается с ним при помощи спайкового белка. «Попав в циркуляцию, вирус может распространиться практически на все органы человеческого тела, поскольку рецептор ACE2 присутствует в эндотелии и гладкомышечных клетках почти всех органов, — объясняет Эстрада. — Однако вирус поражает органы избирательно, отнюдь не все».
Ученый предположил, что для распространения инфекции по организму должен быть другой путь: чтобы выяснить, так ли это, он изучил смещение белков, преобладающих в клетках легких, и то, как они взаимодействуют с белками в других органах. «Чтобы два белка нашли друг друга и образовали комплекс взаимодействия, они должны перемещаться внутри клетки субдиффузионным способом», — отметил автор работы. По словам Эстрады, субдиффузионное движение можно сравнить с тем, как пьяный человек идет по людной улице: толпа создает препятствия на пути и задерживает его.
По аналогии с этим белки в клетке сталкиваются с многочисленными препятствиями, которые они должны преодолеть для успешного взаимодействия. Затрудняет процесс то, что некоторые белки находятся в одной и той же клетке или органе, а другие — нет. Поэтому какие-то части организма остаются незатронутыми.
С учетом этого автор исследования разработал математическую модель, которая помогла ему вычислить группу из нескольких десятков белков в легких, действующих как основные активаторы и влияющих на другие органы человеческого организма. «Субдиффузионный процесс начинается с белка, который напрямую нарушается S-белком SARS-CoV-2. Это вызывает ударную волну. Затем в этих вновь нарушенных белках начинается второй субдиффузионный процесс, который нарушает работу их ближайших соседей. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет нарушена вся сеть», — добавляет Эстрада.
Таким образом, цепочка взаимодействий, начинающаяся с легких, вызывает изменения в белках клеток других органов, что в итоге влияет на их состояние. «Нацеливание на некоторые из этих белков в легких с помощью существующих лекарств предотвратит нарушения в белках, экспрессируемых в других органах, избегая полиорганной недостаточности, которая во многих случаях приводит к смерти пациента», — заметил испанский ученый.
Тем не менее, вопрос о том, как именно пораженные белки перемещаются между частями организма, остается открытым. Именно ему Эстрада планирует посвятить свои будущие исследования.
Ставим лайки, если материал вам понравился! Подписывайтесь на канал. Заходите на сайт Интересное и необычное рядом.
Спасибо! НЕОБЫЧНОЕ РЯДОМ