С момента возникновения SARS-CoV-2 несколько пациентов сказали о неврологических симптомах различной степени тяжести и длительности. Эти симптомы могут быть весьма изнурительными в ежедневной жизни, в особенности в случае долгого COVID. Непонятно, как этот вирус попадает в мозг. Новое исследование открывает ранее неведомый механизм распространения: предполагается, что вирус вызывает образование нанотрубок для распространения из носа в клеточки нейронов.
SARS-CoV-2 в главном поражает дыхательные пути, но в неких вариантах он поражает и остальные органы, такие как кишечный тракт, печень, почки, сердечко и мозг. Как вирус получает доступ к мозгу и вызывает неврологические симптомы, непонятно, поэтому что главные «ворота» вируса — сенсор ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) — чуть обнаруживаются в клеточках мозга (в отличие от клеток носа и легких).
Осознание того, как SARS-CoV-2 просачивается в клеточки нейронов, имеет ключевое значение для осознания (и исцеления) неврологических проявлений, связанных с COVID-19. Кьяра Зурзоло, директор по исследованиям Института Пастера, и ее команда нашли, что вирус COVID-19 просачивается в клеточки, лишенные сенсора ACE2, совсем иным методом: он употребляет межклеточный коммуникационный путь, именуемый туннельными нанотрубками (TNT).
TNT – это крохотные туннели поперечником в несколько 10-ов нанометров, которые разрешают как минимум двум клеточкам обмениваться ионами, целым органеллам… и даже вирусам! В 2016 году команда Кьяры Зурзоло показала, что TNT даже играют роль в межклеточном распространении патогенных белков амилоида, участвующих в болезнях Альцгеймера и Паркинсона. С того времени исследователи изучают функционирование этих нанотрубок, чтоб пролить свет на их роль в распространении определенных вирусов и микробов в организме.
Беря во внимание неврологические последствия инфекции SARS-CoV-2, они представили, что вирус также может применять TNT для распространения от клеток с подходящими критериями к наименее подходящим клеточкам (не имеющим мембранного сенсора ACE2) – и в то же время избегать иммунного контроля.
Чтоб проверить эту догадку, они культивировали клеточки нейронов (невосприимчивые к инфекции через эндоцитарный путь) в присутствии инфицированных эпителиальных клеток (восприимчивых); использованная модель клеток нейронов (названая SH-SY5Y) является той, в какой TNT были охарактеризованы и отлично идентифицируются, докладывает команда в Science Advances.
Исследуя культуры клеток при помощи конфокальной микроскопии, они нашли, что клеточки нейронов могут быть инфицированы TNT-опосредованным механизмом при совместном культивировании с инфицированными пермиссивными эпителиальными клеточками. “Через 24 часа совместного культивирования 36,4% клеток-акцепторов содержали в собственной цитоплазме пятна, опознаваемые анти-N антителом [примечание: антитело, специфичное к белку N SARS-CoV-2], а через 48 часов этот процент возрос до 62,5%”, — докладывают исследователи.
Исследователи нашли, что вирус, присутствующий в эпителиальных клеточках (представляющих из себя клеточки, выстилающие носовую стену), стимулировал образование нанотрубок таковым образом, что крайние устанавливали связи с присутствующими нейронными клеточками (которые вирус не мог заразить в одиночку). Потом он отвлекает их от их начальных функций, таковых как перенос липидов и белков, и просачивается в их.
Клеточки Vero E6, инфицированные SARS-CoV-2, вместе культивировали с клеточками SH-SY5Y. Желтоватые стрелки указывают на TNT; белоснежные стрелки указывают на сигнал SARS-CoV-2 анти-N снутри TNT и в клетках-акцепторах.
Способности роста их устройства для наблюдения дозволили им даже следить переход вируса из одной клеточки в другую: “Множественные везикулярные структуры, такие как двухмембранные везикулы, места вирусной репликации, наблюдаются снутри TNT меж пермиссивными и непермиссивными клеточками”, — пишут они. Они также нашли белки, связанные с клеточным механизмом, который вирус употребляет для репликации.
Короче говоря, SARS-CoV-2 не только лишь отыскал метод вторжения в клеточки, в которые он не мог просочиться обыденным методом, но этот механизм увеличивает распространение вируса меж пермиссивными клеточками в дополнение к эндоцитарному пути. Направьте внимание, что это не единственный вирус, управляющий клеточками таковым образом: ВИЧ и вирусы гриппа также употребляют TNT для перемещения из клеточки в клеточку. Эти нанотрубки также могут быть источником долгого Covid: спрятанный снутри, вирус может избегать антител и подольше сохраняться в организме.
Это опыт, проведенный in vitro, на клеточных моделях, и для доказательства того, что тот же механизм работает в людском мозге, потребуются последующие исследования. Но если этот метод деяния подтвердится, команда Зурзоло считает, что можно создать препараты, блокирующие образование нанотрубок либо разрезающие их.
Источник
Читайте далее:
