Опубликовано : Сен 03, 2020

«Горячие точки» инфекции SARS-CoV-2 в организме человека

SARS-CoV-2, COVID-19, коронавирус
Цветная сканирующая электронная микрофотография вируса SARS-CoV-2. Кредит: NIAID

Инфекция коронавирусом SARS-CoV-2 может поражать несколько органов. Имея это в виду, исследователи из Немецкого центра нейродегенеративных заболеваний (DZNE) и Корнельского университета в США исследовали клеточные факторы, которые могут иметь значение для инфекции. С этой целью они проанализировали активность 28 специфических генов в широком диапазоне тканей человека. Их результаты, которые предоставляют карту потенциально связанных с заболеванием факторов в организме человека, опубликованы в журнале Cell Reports.

«SARS-CoV-2 поражает не только дыхательную систему, он может поражать многие другие органы тела. Даже если вирус сначала заразит дыхательную систему, важно иметь возможность предсказать, где он может идти дальше. Это помогает в разработке методов лечения. Таким образом, наша цель состояла в том, чтобы узнать больше о том, что делает различные органы восприимчивыми к инфекции «, — пояснил д-р Викас Бансал, специалист по анализу данных из центра DZNE в Тюбингене. «Таким образом, мы изучили различные ткани, чтобы увидеть, какие компоненты клеточного аппарата могут иметь отношение к инфекции, а также какие типы клеток оказываются особенно восприимчивыми». Бансал является соавтором данной статьи с Манвендрой Сингхом, научным сотрудником президента Корнельского университета, и Седриком Фешоттом, профессором кафедры молекулярной биологии и генетики Корнельского университета.

Поиск кандидатов

В сотрудничестве со своими американскими коллегами Бансал начал с идентификации 28 человеческих генов, соответственно клеточных факторов, которые позволяют вирусу проникать в клетки человека или которые иным образом могут быть важны для инфекции. Помимо рецепторов на поверхности клетки, они включали, например, белки, которые предположительно необходимы патогену для размножения в клетке. Важно отметить, что в список изучаемых факторов также входят ферменты, блокирующие проникновение патогенов в клетки, известные как «факторы-ограничители». Таким образом, 28 проанализированных клеточных характеристик получили название «SCARFs» для «SARS-CoV-2 и рецепторов и факторов, связанных с коронавирусом».

«Известно, что вирус злоупотребляет так называемым рецептором ACE2, который находится на поверхности человеческих клеток, для стыковки и инфильтрации их. Поэтому этому рецептору и другим связанным с ним факторам уделяется большое внимание. Они являются потенциальными отправными точками для лечения «, — сказал Бансал. Однако известно, что родственные вирусы короны используют широкий спектр возможностей для заражения клеток. По словам исследователя, данные свидетельствуют о том, что это также относится к SARS-CoV-2. «Поэтому мы расширили наш анализ на клеточные факторы, которые, как было установлено, имеют отношение к другим вирусам короны и, следовательно, также могут иметь значение для SARS-CoV-2».

Так ли это на самом деле, покажут будущие эксперименты, — пояснил Бансал. По его словам, целью подобных расследований было выявление перспективных кандидатов. «Однако наше исследование — всего лишь снимок. Исследования быстро развиваются. Мы постоянно узнаем новые факты об этом вирусе».

Профили активности генов

Используя информацию из научных баз данных, исследователи проанализировали активность генов, также известную как образцы экспрессии, примерно в 400 000 человеческих клеток из различных типов тканей. К ним относятся слизистая оболочка носа, легкие, кишечник, почки, сердце, мозг и репродуктивные органы. Анализ проводился на одноклеточном уровне с использованием сложных методов биоинформатики. «Это позволило нам исследовать, в каких клетках экспрессируются SCARF, а также какой процент клеток в данной ткани экспрессирует эти факторы», — сказал Бансал. «Наши результаты, безусловно, ограничены тем фактом, что паттерны экспрессии могут измениться в ходе инфекции и что такие профили активности не отражают напрямую количество белков, таких как клеточные рецепторы. Однако паттерны экспрессии являются хорошими индикаторами».

Поля боя и горячие точки

В соответствии с известным фактом, что SARS-CoV-2 поражает, в частности, дыхательные пути, характер экспрессии идентифицирует слизистую носа как поле битвы. Соответственно, клетки слизистой оболочки носа содержат как факторы, способствующие инфицированию, такие как рецептор ACE2, так и факторы, ингибирующие проникновение вируса, такие как IFITM3 и LY6E. «IFITM3 — это белок, который, как известно, предотвращает проникновение других коронавирусов через клеточную мембрану. То же самое может относиться и к SARS-CoV-2. LY6E также действует как защитный механизм», — сказал Бансал. «Таким образом, кажется, что контакт вируса со слизистой оболочкой носа ведет к перетягиванию каната. Поэтому вопрос в том, кто окажется победителем. Интересно, что наши данные предполагают, что уровень экспрессии факторов проникновения в носовую полость человека ткань сдвигается с возрастом. Это может быть причиной того, что пожилые люди более восприимчивы к заражению SARS-CoV-2 «.

Spread the love

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *