2 февраля 2022 года в научном журнале Cell были опубликованы результаты исследования, которое показало, что вирус SARS-CoV-2 ухудшает функцию белков-рецепторов на поверхности нервных клеток в носовой полости. Эти белки ответственны за восприятие молекул различных веществ и формирование чувства запаха.
Это исследование также может пролить свет на воздействие COVID-19 на другие типы нервных клеток и на другие долгосрочные эффекты инфекции (так называемый постковидный синдром), такие как головные боли, «туман в голове» и депрессия.
Эксперименты показали, что присутствие вируса SARS-CoV-2 рядом с нервными клетками в обонятельной ткани приводит к вторжению в это место иммунных клеток, клеток микроглии и T-лимфоцитов. Эти клетки ответственны за распознавание инфекции и противодействие ей. Многие из этих клеток выделяют воспалительные молекулы — цитокины. Однако данные вещества не только способствуют поддержанию воспаления, но и меняют активность генов в нейронах, хотя сам вирус и не проникает в эти клетки. Из-за этого и снижается активность обонятельных рецепторов.
Доктор Бенджамин тенОвер (Benjamin tenOever), один из соавторов научной работы, рассказывает:
Мы дали первое механистическое объяснение потери обоняние при COVID-19 и механизма, который может лежать в основе постковидного синдрома. Кроме того, это дает понимание того, как вирус, поражающий менее 1% клеток, вызывает такие разрушительные последствия в организме.
Структурные изменения
В то время как при большинстве ОРВИ закладывает нос, «визитная карточка» COVID-19 — потеря обоняния, которая зачастую возникает без всякой заложенности. У большинства больных этот симптом проходит спустя несколько недель. Но у некоторых людей в течение длительного времени сохраняется сниженное обоняние (гипосмия) или его изменение (паросмия).
Чтобы разобраться в изменениях обоняния, вызванных COVID-19, ученые исследовали воздействие вируса на молекулярном уровне в экспериментах с золотистыми хомячками и обонятельными тканями, полученными от погибших больных. Хомяки стали хорошим объектом для экспериментов, потому что эти животные намного сильнее, чем люди, зависят от обоняния и особенно сильно страдают от инфекций, поражающих носовую полость.
Уже давно известно, что в результате сложных изменений трехмерной структуры некоторые участки ДНК могут становиться более или менее доступными для считывания генетической информации. Например, некоторые участки ДНК приобретают такую «зацикленную» структуру, которая позволяет осуществлять непрерывное считывание генов и синтез белка. Некоторые гены работают в составе сложных комплексов вместе с хроматином. В то время как одни такие комплексы «открыты» и доступны для считывания, другие «закрыты» и представляют собой часть «ядерной архитектуры».
В ходе экспериментов исследователи подтвердили, что инфекция SARS-CoV-2 и иммунный ответ на нее снижают способность цепей ДНК, влияющих на формирование обонятельных рецепторов, «открываться» и активироваться. Этот эффект был отмечен как в тканях хомяков, так и людей. Авторами этой работы была опубликована и вторая, которая показала, что, за счет того что обонятельные нейроны «подключены» к головному мозгу, изменения в них могут повлиять на эмоции и способность к мышлению. Это может объяснить соответствующие проявления постковидного синдрома.
Кроме того, эксперименты на хомячках показали, что нарушение обоняния сохраняются в течение некоторого времени после того, как исчезает краткосрочный эффект вируса. Это говорит о том, что COVID-19 вызывает длительные нарушения в хромосомной регуляции и экспрессии генов. Сохраняется своего рода «ядерная память», которая способна подавлять транскрипцию генов даже после того, как организм избавляется от вируса SARS-CoV-2.
Доктор тенОвер объясняет:
Осознание того, что обоняние зависит от хрупких взаимодействий между хромосомами, может иметь важные последствия. Если экспрессия генов, отвечающих за обоняние, тормозится всякий раз, когда иммунная система реагирует определенным образом, то потеря обоняния может служить ранним сигналом о том, что инфекция COVID-19 привела к поражению нервной системы, и могут развиться более серьезные последствия.
В ближайшем будущем ученые планируют проверить, может ли лечение стероидами предотвратить эти повреждения на молекулярном уровне.
Источник: sciencedaily.com.
