ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ

Белки оболочки коронавируса проникли через барьер между мозгом и сосудами

Опыты на мышах показали, что фрагменты главного компонента оболочки коронавируса нового типа – S-белка – могут беспрепятственно проникать через гематоэнцефалический барьер, который отделяет мозг от кровеносной системы. Статью с результатами исследования опубликовал научный журнал Nature Neuroscience.

Практически с первых дней после начала эпидемии COVID-19 ученые знают, что коронавирус нового типа (SARS-CoV-2) поражает клетки не только в легких, но и в других тканях тела, в том числе внутри слизистой оболочки носа, пищевода, сосудов и сердца, а также других органов.

Это может объяснять, почему у многих заболевших коронавирусной инфекцией начинаются проблемы с обонянием, пищеварением и работой кровеносной системы. Также ученые обнаружили, что вирус может проникать в мозг человека и вызывать серьезные нарушения в его работе.

Молекулярные биологи под руководством профессора Университета штата Вашингтон (США) Уильяма Бэнкса открыли еще один возможный путь проникновения коронавируса в мозг. Они изучали, как белки оболочки SARS-CoV-2 взаимодействовали с тканями и сосудами мозга.

Достаточно долгое время ученые считали, что коронавирус проникает в мозг через обонятельные рецепторы носа или же воздействует на него опосредованно. Бэнкс и его коллеги усомнились в этом. Биологи обратили внимание, что некоторые другие коронавирусы, в том числе возбудитель атипичной пневмонии, умеют проникать через так называемый гематоэнцефалический барьер.

Он представляет собой особую ткань, которая окружает кровеносные сосуды мозга. Гематоэнцефалический барьер пропускает через себя только питательные вещества, отходы жизнедеятельности, небольшие сигнальные молекулы и некоторые типы иммунных клеток. Он защищает нервную систему от инфекций и различных проблем, связанных с попаданием "несанкционированных" объектов внутрь ее тканей.

Молекулярные биологи проверили, может ли SARS-CoV-2 преодолевать этот барьер. Для этого они вырастили множество фрагментов S-белка коронавируса – главного компонента его оболочки. Их пометили атомами одного из радиоактивных изотопов йода. Полученные частицы ученые ввели в вены и носоглотку мышей и проследили, куда будут проникать подобные "муляжи" вируса.

В результате оказалось, что ключевая часть оболочки SARS-CoV-2 действительно легко преодолевает гематоэнцефалический барьер. Причем подобным образом он проникает в мозг в сотни раз лучше, чем при его нанесении на обонятельные нейроны мышей. При этом молекулы белка распадались крайне медленно и оставались внутри мозга грызунов на протяжении многих часов.

Дальнейшие наблюдения показали, что фрагменты S-белка проникали в нервную ткань, соединяясь с клетками гематоэнцефалического барьера и заставляя их упаковывать фрагменты оболочки коронавируса в специализированные пузырьки. Затем эти пузырьки транспортировались внутрь мозга. Почему это происходит, биологи пока не могут сказать. Их опыты показывают, что этот процесс связан с рецепторами ACE2 – главными "пособниками" SARS-CoV-2 в организме человека и животных.

Первые эксперименты, которые профессор Бэнкс и его коллеги провели на рукотворных аналогах человеческого гематоэнцефалического барьера, указали, что частицы S-белка практически не проникали через них. С одной стороны, это может говорить о том, что подобным образом коронавирус не может проникать в мозг людей. С другой стороны, ученые предполагают, что подобные опыты просто не отражают всех особенностей работы кровеносной системы, которые могут помогать вирусу проникать внутрь мозга.

По материалам сайта ТАСС