Назад
Известно, что коронавирус SARS-CoV-2 инфицирует клетки через рецептор ACE2. Международная исследовательская группа определила нейропилин-1 в качестве фактора, который может способствовать проникновению SARS-CoV-2 внутрь клеток.
Нейропилин-1 локализован в дыхательном и обонятельном эпителии, что может быть стратегически важной локализацией, способствующей распространению SARS-CoV-2. Эксперты Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE), Технического университета Мюнхена, Университетского медицинского центра Геттингена, Университета Хельсинки и других научно-исследовательских институтов публикуют свои выводы в журнале Science.
Атипичная пневмония (SARS-CoV) привела к гораздо меньшей вспышке в 2003 г. возможно потому, что инфекция была ограничена нижними дыхательными путями, что сделало вирус менее трансмиссивным. SARS-CoV-2, напротив, дополнительно инфицирует верхние дыхательные пути, включая слизистую оболочку носа, и, как следствие, быстрее распространяется, например, при чихании.
Тропизм ткани отражает способность вируса заражать конкретные типы клеток в различных органах. "Отправной точкой нашего исследования был вопрос, почему SARS-CoV и SARS-CoV-2, в которых в качестве рецептора используется ACE2, вызывают различные заболевания", - рассказал Микаэль Симонс, руководитель исследовательской группы DZNE в Мюнхене.
Чтобы понять эти различия в тропизмах тканей, исследователи изучали вирусные спайки, которые необходимы для проникновения вируса. "Белок спайка SARS-CoV-2 отличается от своего старшего родственника тем, что у него есть участок расщепления фурина", - объяснил Саймонс. "Аналогичные участки обнаруживаются в белках спайка многих других высокопатогенных вирусов человека. Когда белки расщепляются фурином на их расщепленном конце обнажается определенная последовательность аминокислот. Такие фуриновые расщепленные субстраты имеют характерный паттерн, который, как установлено, связывается с нейропилинами на поверхности клетки.
Эксперименты с использованием культур клеток, искусственными вирусами, имитирующими SARS-CoV-2, а также с вирусом естественного происхождения, показывают, что нейропилин-1 способен способствовать заражению в присутствии ACE2. При специальной блокировки нейропилина-1 антителами инфекция может была подавлена. "Если рассматривать АCE2 как дверь для входа в клетку, то нейропилин-1 может быть ключом, который открывает для вируса дверь". АCE2 экспрессируется на очень низких уровнях в большинстве клеток. Таким образом, вирусу нелегко найти входные двери и такие факторы как нейропилин-1 могут быть необходимы, чтобы помочь вирусу", - объяснил Саймонс.
Поскольку потеря обоняния относится к симптомам КОВИД-19, а нейропилин-1 в основном находится в клеточном слое носовой полости, ученые исследовали образцы тканей умерших пациентов. "Мы хотели выяснить, действительно ли клетки, имеющие нейропилин-1, инфицированы SARS-CoV-2, и обнаружили, что это так", - сказал Саймонс. Дополнительные эксперименты на мышах показали, что нейропилин-1 позволяет транспортировать крошечные частицы размером с вирус из слизистой оболочки носа в центральную нервную систему. Эти наночастицы были химически сконструированы для связывания с нейропилином-1. При введении наночастиц в нос животным они достигали нейронов и капиллярных сосудов головного мозга в течение нескольких часов в отличие от контрольных частиц без сродства к нейропилину-1. "Мы смогли определить, что нейропилин-1, по крайней мере, в условиях наших экспериментов, способствует транспортировке в мозг, но мы пока не можем сделать никаких выводов о том, верно ли это также и для SARS-CoV-2. Вполне вероятно, что этот механизм подавляется иммунной системой у большинства пациентов", - пояснил Симонс.
"SARS-CoV-2 требует, чтобы рецептор ACE2 открыл клетки, но для поддержания его функции могут потребоваться и другие факторы, такие как нейропилин-1", - сказал Саймонс. "Предположительно, нейропилин-1 улавливает вирус и направляет его к ACE2. Для прояснения этого вопроса необходимы дальнейшие исследования. В настоящее время слишком рано строить догадки о том, может ли блокировка нейропилина быть жизнеспособным терапевтическим подходом".
