Connect with us

Hi, what are you looking for?

Наука и технологии

Возможное открытие механизма загадочных симптомов COVID-19

У пациентов с тяжелым и длительно текущим COVID-19 часто наблюдали нарушение свертываемости крови. Теперь исследователи из Университета Линчепинга (LiU), Швеция, обнаружили, что иммунная система организма может воздействовать на шиповидный белок на поверхности вируса SARS-CoV-2, что приводит к образованию неправильно свернутого шиповидного белка, называемого амилоидом. Открытие возможной связи между вредным производством амилоида и симптомами COVID-19 было опубликовано в Журнале Американского химического общества.

У тех, у кого COVID-19 в тяжелой и длительной форме, могут серьезно пострадать другие органы, кроме легких. Могут сохраняться сложные симптомы и поражения, например, сердца, почек, глаз, носа и головного мозга, а также нарушение свертываемости крови. Почему болезнь влияет на организм таким образом, во многом остается загадкой. Теперь исследователи из LiU обнаружили биологический механизм, который никогда ранее не описывался и который может быть частью объяснения.

Исследовательская группа изучает заболевания, вызванные неправильно свернутыми белками, наиболее известным примером которых является болезнь Альцгеймера в головном мозге. Исследователи отметили, что существует много общего между симптомами, связанными с COVID-19, и теми, которые наблюдаются при заболеваниях, вызванных неправильно свернутыми белками.

На функции белков сильно влияет тот факт, что белки свернуты определенным образом, что приводит к возникновению определенной трехмерной структуры. Помимо этой формы, белок также может принимать альтернативную форму. Известно, что более 30 различных белков имеют такую ​​альтернативную форму, которая связана с болезнью. Этот альтернативно свернутый белок называется амилоидом. Исследователи LiU задались вопросом, содержит ли вирус, вызывающий COVID-19, SARS-CoV-2, белок, который может создавать амилоид. Их особенно интересовал шиповидный белок на поверхности вируса, который вирус использует для взаимодействия с клетками организма и их заражения.

Используя компьютерное моделирование, исследователи обнаружили, что шиповидный белок коронавируса содержит семь различных последовательностей, которые потенциально могут производить амилоид. Три из семи последовательностей соответствовали критериям исследователей для того, чтобы считаться последовательностями, продуцирующими амилоид, при экспериментальном тестировании. Среди прочего они производили так называемые фибриллы, которые при рассмотрении под электронным микроскопом выглядят как длинные нити.

Но возникают ли эти фибриллы спонтанно? Хорошо известно, что многим заболеваниям, таким как болезнь Альцгеймера, предшествует процесс, при котором организм расщепляет большие белки на более мелкие части , которые, в свою очередь, могут производить вредный амилоид. В своем исследовании исследователи показывают, что фермент из лейкоцитов иммунной системы может расщеплять спайковый белок коронавируса. Когда шиповидный белок разрезается, он производит именно тот фрагмент белка, который, согласно анализу исследователей, с наибольшей вероятностью образует амилоид. Этот фермент высвобождается в больших количествах из одного типа лейкоцитов, нейтрофилов, которые высвобождаются на ранней стадии во время таких инфекций, как COVID-19. Когда исследователи смешали чистый спайковый белок с этим ферментом, называемым эластазой нейтрофилов, были получены необычные фибриллы.

«Мы никогда не видели таких идеальных, но страшных фибрилл, как эти, из продуцирующего амилоид шиповидного белка SARS-CoV-2 и его фрагментов. Фибриллы, начавшиеся из полноразмерного шиповидного белка, разветвлялись, как конечности на теле. Амилоиды обычно так не разветвляются. Мы считаем, что это связано с характеристиками шиповидного белка», — говорит Пер Хаммарстрем, профессор кафедры физики, химии и биологии (IFM) Университета Линчепинга.

Предыдущие исследования, в том числе исследования южноафриканских ученых, показали, что шиповидный белок может участвовать в образовании небольших тромбов. Кровь содержит белок фибрин, который помогает крови сворачиваться при повреждении сосуда, так что отверстие снова закрывается и кровотечение останавливается. Когда рана начала заживать, предполагается, что коагулят расщепляется плазмином, который также содержится в крови. Исследователи из LiU смешали фрагменты белка, продуцирующего амилоид, из шиповидного белка вместе с этими телесными веществами в пробирках и увидели, что образовавшийся коагулят фибрина не может быть расщеплен плазмином обычным образом. Этот недавно открытый механизм может лежать в основе производства подобных микросгустков крови, которые наблюдались как при серьезном, так и при длительном течении COVID-19. нарушенныйсвертывание крови также наблюдается при многих заболеваниях, связанных с амилоидами.

«Мы видим, что шиповидный белок под воздействием нашей собственной иммунной системы может производить амилоидные структуры, и это потенциально может влиять на нашу свертываемость крови . Мы считаем, что это открытие имеет важное значение для многих областей исследований, и мы надеемся, что другие исследователи изучат вопросы, которые он поднимает», — говорит Софи Нистрём, доцент IFM и другой автор исследования.

Возможное открытие механизма загадочных симптомов COVID-19

Теги: коронавирус

В тренде