Neuropiliiniproteiini helpottaa Sars-CoV-2: n pääsyä soluihin
Tiedetään, että koronavirus SARS-CoV-2 tartuttaa soluja ACE2-reseptorin kautta, mutta myös neuropiliiniproteiini voi tehdä sen. Saksan ja Suomen koordinoima kansainvälinen tutkimusryhmä on nyt tunnistanut Neuropilin-1: n tällaiseksi tekijäksi. Tämä kalvoproteiini voi helpottaa koronavirusten pääsyä solun sisälle. Se on lokalisoitu hengitys- ja hajuepiteeliin. Tämä voi olla strategisesti tärkeä paikka, joka edistää COVID-19-tartuntaa ja leviämistä. Asiantuntijat Saksan neurodegeneratiivisten sairauksien keskuksesta (DZNE), Münchenin teknillisestä yliopistosta, Göttingenin yliopistollisesta sairaalasta, Helsingin yliopistosta ja muista tutkimuslaitoksista ovat nyt julkaisseet tulokset Science -lehdessä.
Ovien avaaja infektioita varten – Neuropilin -proteiini
Koronavirus voi hyökätä eri elimiin, kuten keuhkoihin ja munuaisiin, ja aiheuttaa siten neurologisia oireita. Näitä ovat tilapäinen haju- ja makuhäviö. COVID-19-nimisen sairauden oireiden kirjo on siksi melko monimutkainen. Siihen liittyvä virus, SARS-CoV, aiheutti paljon pienemmän epidemian vuonna 2003, mahdollisesti siksi, että infektio rajoittui alempiin hengitysteihin. Tämä teki viruksesta vähemmän tarttuvan. Sitä vastoin SARS-CoV-2 tartuttaa myös ylähengitysteitä, mukaan lukien nenän limakalvon. Tämän seurauksena se leviää nopeasti aktiivisen viruksen leviämisen kautta, kuten aivastettaessa.
Tropismi kuvastaa viruksen kykyä tartuttaa tietyntyyppisiä soluja eri elimissä. Tämä määräytyy telakointikohtien, niin kutsuttujen reseptorien, saatavuuden solujen pinnalla. Reseptorit mahdollistavat telakoinnin ja tunkeutumisen soluihin. Tämän tutkimuksen lähtökohtana oli kysymys siitä, miksi ACE2: ta reseptorina käyttävät SARS-CoV ja SARS-CoV-2 aiheuttavat erilaisia sairauksia. Tämän selitti Mikael Simons, tutkimusryhmän johtaja DZNE -sivustolla Münchenissä ja molekyylineurobiologian professori Münchenin teknillisessä yliopistossa. Hänen tiiminsä oli mukana nykyisissä opinnoissa yhdessä Giuseppe Balistrerin ryhmän kanssa Helsingin yliopistossa.
Tutkimustulokset
Ymmärtääkseen, miten nämä erot voidaan selittää, tutkijat tutkivat viruksen “piikkiproteiineja”. Tämä johtuu siitä, että nämä ovat välttämättömiä viruksen pääsemiseksi. SARS-CoV-2-piikkiproteiini eroaa vanhemmasta sukulaisestaan lisäämällä furiinin katkaisukohdan. Näin Simons selitti tämän prosessin. Samanlaisia sekvenssejä löytyy monien muiden erittäin patogeenisten ihmisvirusten piikkiproteiineista. Kun furiini pilkkoo proteiinit, tietty aminohapposekvenssi paljastuu niiden lohkotussa päässä. Tällaisilla furiinilla pilkottuilla substraateilla on tyypillinen kuvio. Tämän tiedetään sitoutuvan solun pinnalla olevaan neuropiliiniproteiiniin. Kokeet laboratoriossa viljellyillä soluilla, jotka liittyvät SARS-CoV-2: ta jäljitteleviin keinotekoisiin viruksiin, sekä luonnossa esiintyviin viruksiin osoittavat, että Neuropilin-1 voi edistää infektiota ACE2: n läsnä ollessa. Infektio tukahdutettiin estämällä erityisesti neuropilin-1 vasta-aineilla.
Lisäkokeet hiirillä osoittivat, että Neuropilin-1 mahdollistaa siten pienen viruksen kokoisten hiukkasten kuljettamisen nenän limakalvolta keskushermostoon. Nämä nanohiukkaset kehitettiin kemiallisesti sitoutumaan Neuropilin-1: een. Kun nanohiukkasia annettiin eläinten nenään, ne saavuttivat aivojen neuroneja ja kapillaareja muutaman tunnin kuluessa. On hyvin todennäköistä, että immuunijärjestelmä tukahduttaa tällaisen reitin useimmilla potilailla. Oletettavasti Neuropilin-1 sieppaa viruksen ja välittää sen ACE2: lle. Tämän asian selvittämiseksi tarvitaan lisätutkimuksia. Tässä vaiheessa on liian aikaista spekuloida, että neuropiliinin estäminen on mahdollista. Vastaanottaja Tämä tutkimus Tällainen terapeuttinen lähestymistapa olisi hyvin käytännöllinen lääketieteessä, ja se olisi otettava huomioon tulevissa tutkimuksissa.
