• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.05.2022
Даниил Сухинов
1 932

Сгущая краски: как иммунная система может нарушить свертываемость крови при тяжелых формах Covid-19

5.7

Нарушение свертываемости крови — один из наиболее частых симптомов Covid-19 у пациентов с тяжелой и продолжительной формой заболевания. В новом исследовании ученые из Швеции обнаружили, что наша иммунная система может быть ответственна за это, тем самым играя против нас. Уничтожая вирус SARS-CoV-2, иммунные клетки попутно способствуют формированию амилоидов — устойчивых к расщеплению разветвленных белков, которые способны приводить к неврологическим и сердечно-сосудистым заболеваниям, а также повышать риск развития диабета.

Изображение амилоидных фибрилл шиповидного белка вируса SARS-CoV-2, полученное с помощью электронного микроскопа. При смешивании шиповидного белка с ферментом, выделяемым нейтрофилами иммунной системы, в пробирках образуются разветвленные белковые фибриллы, которые потенциально могут вызывать нарушение свертывания крови у пациентов с Covid-19 / © Nyström S. et al, Journal of the American Chemical Society, 2022 / Автор: Ptolemocratia Acerronius

Несмотря на распространенность коронавирусных инфекций, до SARS-CoV-2 не было известно вирусов, которые вызывали бы такое количество разнообразных тяжелых симптомов, затрагивающих, помимо легких, множество других внутренних органов.

Тяжелая форма Covid-19 наряду с острым респираторным дистресс-синдромом, возникающим в результате воспалительных реакций врожденной иммунной системы, которые провоцируют повреждение легких, может также вести к цитокиновому шторму, повреждениям сердца (включая воспаление сердечной мышцы), поражению почек, неврологическим заболеваниям, поражению кровеносной системы, приводящему к ухудшению кровотока. Вдобавок возможны стойкие эмоциональные заболевания и состояния психического здоровья, напоминающие нейродегенеративные заболевания.

Почему Covid-19 влияет на организм таким образом, во многом остается загадкой. Однако в новом исследовании ученые из Университета Линчёпинга (Швеция), похоже, определили биологический механизм, который ранее нигде не описывался и который может быть частью объяснения этой загадки. Статья с результатами опубликована в журнале Journal of American Chemical Society.

Исследовательская группа изучает заболевания, вызванные неправильно свернутыми белками, или амилоидами, наиболее известные примеры которых — болезнь Альцгеймера и осложнения при сахарном диабете второго типа. Авторы отметили, что существует много общего между симптомами, связанными с Covid-19, и теми, которые наблюдаются при заболеваниях, вызванных амилоидами. Поэтому они сосредоточились на изучении белков в оболочке вируса SARS-CoV-2 и возможности формирования из них амилоидов.

На функции белков, помимо последовательности мономеров-аминокислот, сильно влияет их вторичная и третичная структуры: то есть то, как свернуты эти молекулы, их трехмерная структура. Кроме своей основной формы, белок может принимать альтернативную форму, которая, вероятнее всего, не будет выполнять никакой функции в клетке и просто станет накапливаться как балласт. Известно, что свыше 30 различных белков имеют такую альтернативную форму амилоида, которая обычно связана с развитием какой-либо болезни.

Используя компьютерное моделирование, исследователи обнаружили, что шиповидный белок (S-белок) коронавируса SARS-CoV-2, который он использует для взаимодействия с клетками организма и их заражения, содержит семь участков, которые могут производить амилоид. Три из семи участков оказались способны образовывать не просто амилоид, но амилоидные фибриллы — большие разветвленные структуры, при рассмотрении под электронным микроскопом выглядящие как длинные запутанные нити.

Хотели, как лучше, а получилось…

Однако потенциальная возможность образования амилоидов еще ни о чем не говорит, если нет механизма, по которому они могут формироваться в организме. И, вероятно, авторы его нашли: лейкоциты иммунной системы, пытаясь защитить организм от вируса, выделяют фермент, который нарезает белки оболочки вируса, уничтожая его и предотвращая заражение клеток. К несчастью, в процессе в большом количестве образуется именно один из тех участков, формирующих длинные амилоидные фибриллы.

Возможные варианты амилоидных фибрилл, образующихся из различных фрагментов шиповидного белка вируса SARS-CoV-2 / © Nyström S. et al, Journal of the American Chemical Society, 2022

«Мы никогда не видели таких идеальных, но одновременно пугающих фибрилл, как те, что получаются из продуцирующего амилоид шиповидного белка SARS-CoV-2 и его фрагментов. Фибриллы, получающиеся из фрагментов шиповидного белка, разветвлялись, словно щупальца. Амилоиды обычно так не разветвляются. Мы считаем, что это связано с характеристиками самого белка», — объяснил Пер Хаммарстрем (Per Hammarström), профессор кафедры физики, химии и биологии Университета Линчёпинга и соавтор исследования.

Предыдущие работы показали, что шиповидный белок SARS-CoV-2 может участвовать в образовании небольших тромбов. Кровь содержит белок фибрин, который помогает ей сворачиваться при повреждении сосуда так, чтобы закрыть отверстие и остановить кровотечение. После того как рана начала заживать, коагулянт (та самая заплатка, закрывающая отверстие в сосуде) в норме расщепляется плазмином — другим белком, также содержащимся в крови.

Зная это, шведские ученые смешали фрагменты шиповидного белка, продуцирующие амилоид, с этими белками крови и увидели, что образовавшийся коагулят фибрина и амилоидных фибрилл не расщепляется плазмином как обычно. Таким образом, этот механизм может быть ответственен за образование подобных микросгустков крови, которые наблюдаются как при тяжелом, так и длительном течении Covid-19. Для подтверждения роли открытого механизма в формировании тяжелых симптомов коронавирусной инфекции необходимы дальнейшие исследования, в частности наблюдение за реальными пациентами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
10 часов назад
Дарья Г.

На сегодня удалось подтвердить существование тысяч экзопланет, но лишь около 25 из них получилось запечатлеть напрямую. Причем из них лишь шесть объектов старше 100 миллионов лет. И вот, наконец, ученые смогли сделать снимок взрослой экзопланеты.

Вчера, 13:07
ПНИПУ

Заготовки из металлических материалов создают с помощью технологий, основанных на плавлении. Но из-за перегрева и непостоянной температуры в процессе работы они не обеспечивают нужного качества деталей. Существует еще один способ получения таких изделий — с помощью послойной плазменной металлизации. Сегодня он почти не изучен, но разработка технологии формирования материала таким способом решит проблему изготовления габаритных изделий (например, коленчатых валов, корпусов подшипника), и обеспечит высокую производительность процесса. Ученые ПНИПУ проработали на практике технологию аддитивного формирования стальных заготовок таким способом. Результаты исследования позволят получать промышленные детали без дефектов с высокими эксплуатационными характеристиками.

Позавчера, 20:03
Андрей

Человек множеством способов загрязняет природу вокруг себя, преимущественно воду. В Мировой океан попадают как отходы с производств, так и тонны пластикового мусора. Все это способно отравлять жизнь морских животных, особенно редких вроде акул. Одним из малоизученных токсичных источников можно назвать наркотики, в частности кокаин. Случайное употребление этого вещества акулами раньше только предполагали, но теперь бразильские биологи нашли прямые доказательства.

22 июля
Татьяна

Исследуя глубоководные сообщества в районе Тихого океана, богатом железомарганцевыми конкрециями, ученые из Великобритании неожиданно обнаружили новый источник кислорода. Теперь они опасаются, что разработка этих месторождений может нарушить сложившиеся экосистемы.

Позавчера, 12:00
НИУ ВШЭ

Международная команда исследователей с участием ученых из НИУ ВШЭ изучила, как люди, владеющие двумя языками (билингвы), ассоциируют время с пространством. Оказалось, что и в первом, и во втором языке они связывают прошлое с левой частью пространства, а будущее — с правой. При этом чем выше уровень владения вторым языком, тем сильнее выражена эта связь.

22 июля
Татьяна

Врачи давно знают, что во время каникул и праздников растет число пациентов с нарушениями работы сердца. Причина — в неумеренном пьянстве. Две группы ученых показали, как спиртное вызывает мерцательную аритмию, а также предупредили о рисках для женщин, принимающих гормональную заместительную терапию.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно