Sama obrona immunologiczna otwiera "drzwi" dla koronawirusa

Okazuje się, że białko odpornościowe wspomaga tworzenie się w komórkach tkanki śluzowej wielu molekularnych „drzwi”, przez które koronawirus może się przedostać.

Patogen koronawirusa SARS-CoV-2 wnika do komórki za pomocą własnego składnika białkowego S: pokrywa on warstwę tłuszczową koronawirusa. Białko to wchodzi w interakcję z receptorem ACE2, składnikiem wielu struktur komórkowych ludzkiego ciała, znanym jako enzym konwertujący angiotensynę. Jednym z obszarów funkcjonalnych tego receptora jest kontrola ciśnienia krwi. Jednak koronawirus mógł z tego skorzystać: po utworzeniu połączenia między wirusowym białkiem S i ACE2 błona komórkowa ulega deformacji, a wirus ma możliwość zanurkowania w jej wnętrzu. Oczywiście, inne składniki białkowe koronawirusa, które znajdują się w jego warstwie powierzchniowej razem z białkiem S, również wnoszą swój „wkład”. Jednak wiodąca rola nadal należy do wspomnianego białka S i receptora ACE2.

Okazuje się, że patogen koronawirusa łatwiej wnika do tych komórek, które mają większą liczbę receptorów enzymatycznych ACE2. Naukowcy z Centrum Medycyny Molekularnej im. Maxa Delbrücka, a także Centrum Klinicznego Charité, Wolnego Uniwersytetu w Berlinie i innych ośrodków badawczych zauważyli, że pojawienie się większej liczby składników białkowych ACE2 na powierzchni komórek jest spowodowane zwiększoną aktywnością obrony immunologicznej. Kiedy wirus wnika do organizmu, komórki układu odpornościowego zaczynają produkować γ-interferon. Jest to główne białko sygnałowe, które aktywuje pracę makrofagów i przyspiesza uwalnianie toksyn.

Stwierdzono, że pod wpływem γ-interferonu komórki tkanki śluzowej produkują większą liczbę receptorów enzymatycznych. Dzięki białku odpornościowemu wirusowi udaje się więc bez problemu wnikać do komórek. Naukowcy przeprowadzili szereg badań z organoidem jelitowym - czyli z mikroskopową kopią jelita utworzoną z komórek macierzystych zwiniętych w trójwymiarową strukturę. Jelito zostało wybrane jako jeden z narządów, który jest dotknięty zakażeniem koronawirusem wraz z układem oddechowym.

Gdy do organoidu jelitowego dodano γ-interferon, gen kodujący receptor enzymu został pobudzony wewnątrz komórek tkanki śluzowej, co z kolei zwiększyło jego ilość. Gdy do organoidu dodano patogen koronawirusa, po wprowadzeniu γ-interferonu wewnątrz komórek znaleziono więcej RNA koronawirusa.

Naukowcy przyznają, że ciężki i długotrwały przebieg COVID-19 może być związany z aktywnością γ-interferonu. Jednak na razie jest to tylko przypuszczenie, które wymaga szczegółowych badań klinicznych - w szczególności na prawdziwym jelicie wewnątrz organizmu. Jeśli domysły ekspertów się potwierdzą, kolejnym krokiem będzie opracowanie metody zapobiegania „wsparciu” interferonem ze strony obrony immunologicznej.

Informacje te są publikowane w domenie publicznej na łamach czasopisma naukowego EMBO Molecular Medicine.