Белок COVID, вызывающий SARS-CoV-2, взаимодействует с альфа-синуклеином, ускоряя образование амилоидных бляшек, сообщается в новом исследовании.
Сообщения о случаях относительно молодых пациентов с COVID-19, у которых болезнь Паркинсона развилась в течение нескольких недель после заражения вирусом, заставили неврологов задаться вопросом, может ли быть связь между этими двумя заболеваниями.
Неврологи , сообщающили в ACS Chemical Neuroscience, и показали, что, по крайней мере, в пробирке, N-белок SARS-CoV-2 взаимодействует с нейрональным белком, называемым α-синуклеином, и ускоряет образование амилоидных фибрилл, патологических белковых пучков, которые были вовлечены в болезнь Паркинсона.
В дополнение к респираторным симптомам, SARS-CoV-2 может вызывать неврологические проблемы, такие как потеря обоняния, головные боли и “туман в мозгу”. Однако вопрос о том, вызваны ли эти симптомы вирусом, проникающим в мозг, или же симптомы вызваны химическими сигналами, выделяемыми в мозге иммунной системой в ответ на вирус, все еще остается спорным.
При болезни Паркинсона белок, называемый α-синуклеином, образует аномальные амилоидные фибриллы, что приводит к гибели нейронов, вырабатывающих дофамин в головном мозге. Интересно, что потеря обоняния является распространенным предмоторным симптомом при болезни Паркинсона.
Этот факт, а также сообщения о случаях болезни Паркинсона у пациентов с COVID-19, заставили Кристиана Блюма, Мирей Клаессенс и коллег задаться вопросом, могут ли белковые компоненты SARS-CoV-2 вызывать агрегацию α-синуклеина в амилоид. Они решили изучить два наиболее распространенных белка вируса: спайковый (S-) белок, который помогает SARS-CoV-2 проникать в клетки, и нуклеокапсидный (N-) белок, который инкапсулирует геном РНК внутри вируса.
В экспериментах с пробирками исследователи использовали флуоресцентный зонд, который связывает амилоидные фибриллы, чтобы показать, что в отсутствие белков коронавируса α-синуклеину требуется более 240 часов для агрегации в фибриллы. Добавление S-белка не оказало никакого эффекта, но N-белок уменьшил время агрегации до менее чем 24 часа.
В других экспериментах команда неврологов показала, что белки N - и α-синуклеина взаимодействуют напрямую, частично через их противоположные электростатические заряды, причем по меньшей мере 3-4 копии α-синуклеина связаны с каждым N-белком.
Затем неврологи ввели N-белок и флуоресцентно меченный α-синуклеин в клеточную модель болезни Паркинсона, используя аналогичную концентрацию N-белка, и как следовало ожидать, внутри клетки, инфицированной SARS-CoV-2. По сравнению с контрольными клетками, которым вводили только α-синуклеин, примерно в два раза больше клеток погибло при введении обоих белков.
Кроме того, распределение α-синуклеина было изменено в клетках, введенных совместно с обоими белками, и наблюдались удлиненные структуры, хотя исследователи не смогли подтвердить, что они были амилоидными.
Неизвестно, происходят ли эти взаимодействия также в нейронах человеческого мозга, но если это так, они могут помочь объяснить возможную связь между инфекцией COVID-19 и болезнью Паркинсона, говорят неврологи.
Оригинальное исследование: Открытый доступ.
“Взаимодействия между N-белком SARS-CoV-2 и α-синуклеином ускоряют образование амилоида”, Слав А. Семерджиев и др. ACS Химическая нейробиология
