Помимо респираторных симптомов, SARS-CoV-2 может вызывать неврологические проблемы, такие как потеря обоняния, головные боли и «мозговой туман». Однако вопрос о том, вызваны ли эти симптомы вирусом, попадающим в мозг, или же симптомы вместо этого вызваны химическими сигналами, выпущенными в мозге иммунной системой в ответ на вирус, все еще остается спорным.
Тот факт, что потеря обоняния является не только проявлением COVID-19, но и частым премоторным симптом болезни Паркинсона, а также сообщения о случаях относительно молодых пациентов с COVID-19, у которых в течение нескольких недель после заражения вирусом, развилась болезнь Паркинсона, заставили ученых задуматься, может ли существовать связь между этими двумя состояниями.
И теперь исследователи показали, что, по крайней мере, в пробирке, N-белок вируса SARS-CoV-2 взаимодействует с нейрональным белком, называемым α-синуклеином, ускоряя образование амилоидных фибрилл — патологических белковых пучков, которые играют важную роль в развитии болезни Паркинсона и гибели нейронов, продуцирующих дофамин, в головном мозге.
В экспериментах исследователи использовали флуоресцентный зонд, который связывает амилоидные фибриллы, чтобы показать, что в отсутствие белков коронавируса α-синуклеину требуется более 240 часов для агрегирования в фибриллы. Добавление S-белка не имело эффекта, но N-белок уменьшал время агрегации до менее 24 часов.
В других экспериментах команда ученых показала, что белки N- и α-синуклеин взаимодействуют напрямую, частично через свои противоположные электростатические заряды, при этом по крайней мере 3-4 копии α-синуклеина связаны с каждым N-белком.
Затем исследователи ввели N-белок и флуоресцентно меченый α-синуклеин в клеточную модель болезни Паркинсона, используя концентрацию N-белка, аналогичную той, которую можно было бы ожидать внутри клетки, инфицированной SARS-CoV-2. По сравнению с контрольными клетками, которым вводили только α-синуклеин, при инъекции обоих белков погибло примерно вдвое больше клеток.
Все эти эксперименты проводились в пробирках и пока неизвестно, происходят ли эти взаимодействия и в нейронах человеческого мозга, но если это так, они могут помочь объяснить возможную связь между инфекцией COVID-19 и болезнью Паркинсона.
Использованы фото Shutterstock/FOTODOM UKRAINE
Slav A. Semerdzhiev, Mohammad A. A. Fakhree, Ine Segers-Nolten, Christian Blum, Mireille M. A. E. Claessens. Interactions between SARS-CoV-2 N-Protein and α-Synuclein Accelerate Amyloid Formation. ACS Chemical Neuroscience, 2021; DOI: 10.1021/acschemneuro.1c00666
