Исследования спайк-белка SARS CoV-2 (автономный ущерб)
23 исследования об автономном ущербе от спайк-белка SARS CoV-2 (вирус Ковид) с отдельными цитатами из Абстрактов этих исследований
Спайк-белок, согласно ряду исследований, способен наносить организму автономный ущерб, за счет своего токсического эффекта.
## 1. Персистенция белка SARS CoV-2 S1 в моноцитах CD16 + при постострых последствиях COVID-19 (PASC) наблюдается до 15 месяцев после заражения
Уровни как промежуточных (CD14+, CD16+), так и неклассических моноцитов (CD14Lo, CD16+) были значительно повышены у пациентов с PASC (постковидный синдром) до 15 месяцев после острой инфекции по сравнению со здоровым контролем (P=0,002 и P=0,01, соответственно). Статистически значимое количество неклассических моноцитов содержало SARS-CoV-2 S1 белок как у тяжелых (P=0,004), так и у пациентов с PASC (P=0,02) до 15 месяцев после инфицирования.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35082777/
## 2. Свободные частицы белка S1 от SARS-CoV-2 могут играть роль в патогенезе инфекции COVID-19
Интересно, что авторы продемонстрировали, что снижение уровня ACE2 (ангиотензинпревращающий фермент 2) у мышей может быть вызвано не только инфекцией SARS-CoV, но и рекомбинантным SARS-CoV S-белком. У мышей, предварительно обработанных (i.p.) этим спайк-белком, не наблюдалось значительной патологии, однако, когда этим животным экспериментально вводили кислоту, предварительная обработка спайк-белком приводила к увеличению тяжести повреждения легких. Таким образом, будучи синтезированным в значительном молярном избытке по отношению к вирусным частицам, S-белок может фактически опосредовать снижение экспрессии на поверхности клеток ACE2 и дисбаланс RAS (ренин-ангиотензиновая система). Было показано, что S-белки мышиных коронавирусов и SARS-CoV доставляются на поверхность клетки, предположительно, как побочные продукты сборки и высвобождения вируса. Эти молекулы могут вызывать некоторые физиологические эффекты, такие как микропиноцитоз (захват клеточной поверхностью жидкости с содержащимися в ней веществами) и/или слияние мембран соседних клеток, однако S-белок всегда остается прикрепленным к мембране инфицированной клетки. Следует отметить, что многочисленные копии S-белка также присутствуют на поверхности вирусных частиц, высвобождаемых из инфицированных клеток в среду.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC7772528/
## 3. Спайковый белок SARS-CoV-2 вызывает воспаление через TLR2-зависимую активацию пути NF-κB
Биохимические исследования показали, что S-белок вызывает воспаление через активацию пути NF-κB в MyD88-зависимой манере. Кроме того, такая активация пути NF-κB отменяется в Tlr2-дефицитных макрофагах. Последовательно, введение S-белка индуцирует IL-6, TNF-a и IL-1 ß у мышей дикого типа, но не у Tlr2-дефицитных. В совокупности эти данные раскрывают механизм цитокинового шторма во время инфекции SARS-CoV-2 и позволяют предположить, что TLR2 может быть потенциальной терапевтической мишенью для COVID-19.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33758854/
## 4. Как показывают исследования, характерный спайк-белок SARS-CoV-2 играет ключевую роль в самом заболевании
В новом исследовании ученые создали "псевдовирус", который был окружен классической короной SARS-CoV-2 из спайк-белков, но не содержал никакого реального вируса. Воздействие этого псевдовируса привело к повреждению легких и артерий на животной модели - это доказывает, что одного лишь спайк-белка было достаточно, чтобы вызвать заболевание. Образцы тканей показали воспаление в эндотелиальных клетках, выстилающих стенки легочной артерии.
https://www.news-medical.net/news/20210503/SARS-CoV-2e28099s-distinctive-spike-protein-plays-a-key-role-in-the-disease-itself-shows-study.aspx
Спайк-белок нарушает функцию эндотелия за счёт подавления АПФ2
Инфекция SARS-CoV-2 основана на связывании спайк-гликопротеина (S-белок) с ангиотензинпревращающим ферментом 2 (ACE2) в клетках-хозяевах. Мы показываем здесь, что S-белок сам по себе может повреждать эндотелиальные клетки сосудов (ЭК) in vitro (в пробирке) и in vivo (в живом организме), что проявляется в нарушении функции митохондрий, снижении экспрессии ACE2 и активности eNOS (эндотелиальная синтаза оксида азота), а также усилении гликолиза. Основной механизм включает подавление S-белком AMPK (5'АМФ-активируемая протеинкиназа) и активацию MDM2 (важный негативный регулятор опухолевого супрессора p53), вызывая дестабилизацию ACE2. Таким образом, вызванное S-белком повреждение эндотелия сосудов за счет подавления ACE2 перекрывает сниженную инфекционность вируса.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33300001/
https://www.ahajournals.org/doi/10.1161/CIRCRESAHA.121.318902
## 5. Доказательства наличия шипового белка SARS-CoV-2 в моче пациентов с COVID-19
Наш анализ выявил 23 из 91 (25%) NP-PCR+ взрослых участников с SARS-CoV-2 S1 спайк-белка в моче (Ur-S+). [...] В совокупности наши данные показывают, что у 1 из 4 инфицированных SARS-CoV-2 людей развиваются почечные аномалии, такие как альбуминурия (выделение белка с мочой, признак нарушения нормальной деятельности почек).
https://www.researchgate.net/publication/348926746_Evidence_for_SARS-CoV-2_Spike_Protein_in_the_Urine_of_COVID-19_patients
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8791366/
## 6. Белок S1 SARS-CoV-2 проникает через гематоэнцефалический барьер у мышей
Коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома связывается с клетками через субъединицу S1 своего спайк-белка. Мы показали, что внутривенно введенный радиоактивный S1 (I-S1) легко пересекал гематоэнцефалический барьер у мышей-самцов, поглощался участками мозга и попадал в паренхимальное (функциональные части органа) пространство мозга. [...] Механические исследования показали, что I-S1 пересекает гематоэнцефалический барьер путем адсорбционного трансцитоза и что мышиный ACE2 участвует в поглощении мозгом и легкими, но не в поглощении почками, печенью или селезенкой.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33328624/
https://www.nature.com/articles/s41593-020-00771-8
## 7. Моделирование поддерживает взаимодействие спайк-белка SARS-CoV-2 с никотиновыми рецепторами ацетилхолина
Changeux et al. недавно предположили, что спайк-белок SARS-CoV-2 spike (S-белок) может взаимодействовать с никотиновыми рецепторами ацетилхолина (nAChR). Такие взаимодействия могут быть причиной патологии и инфекционности. Здесь мы используем молекулярное моделирование подтвержденных атомарно детализированных структур nAChR и S-белка, чтобы исследовать эту «никотиновую гипотезу». Мы исследуем связывание петли Y674-R685 S-белка с тремя nAChRs, а именно с подтипами α4β2 и α7 человека и мышечным рецептором αβγδ из Tetronarce californica. […] Анализ моделирования полноразмерного S-белка показывает, что область Y674-R685 доступна для связывания, и предполагают потенциальную ориентацию связывания S-белка с nAChR.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7386492
## 8. Спайк-белок S1 SARS-CoV-2 индуцирует фибрин (оген), устойчивый к фибринолизу: последствия для образования микроклотов при COVID-19
Здесь мы предполагаем, что отчасти присутствие спайк-белка в кровотоке может способствовать гиперкоагуляции (склонность к тромбозу) у пациентов с COVID-19 и может вызвать существенное нарушение фибринолиза (процесс растворения тромбов и сгустков крови, неотъемлемая часть системы гемостаза). Такое литическое нарушение может приводить к постоянным большим микротромбы, которые мы отмечали здесь и ранее в образцах плазмы пациентов с COVID-19. Это наблюдение может иметь важное клиническое значение при лечении гиперкоагуляции у пациентов с COVID-19.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34328172/
https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2021.03.05.21252960v1.full
Биологи провели микроскопические исследования образцов крови здоровых людей с добавленным спайк-белком коронавируса и без него, а также пациентов, больных ковидом. Исследователи заметили, что добавление в кровь свободного S-белка вызывало формирование амилоидных сгустков и изменения формы клеток крови. Кроме того, ученые смоделировали ток плазмы в сосудах и экспериментально показали, что у пациентов с ковидом он может быть сильно затруднен. Препринт статьи опубликован на портале medRxiv.
Вызываемую SARS-Cov-2 инфекцию можно охарактеризовать беспрецедентными для других респираторных инфекций патологиями. Среди них – нарушения свертываемости крови (коагулопатии), которые могут приводить либо к кровотечениям, либо тромбозам. Связывание спайкового S-белка с рецепторами в момент проникновения вируса в клетку может вызывать клеточные патологии, но само по себе не может объяснить такую распространенность коагулопатии у пациентов. Однако S-белок путешествует в организме и сам по себе отдельно от вируса, высвобождаясь из инфицированных клеток: его, например, находили в мочеиспускательном канале. Частицы этого белка также могут проникать сквозь гематоэнцефалический барьер.
https://nplus1.ru/news/2021/04/19/s-hypercoagulation
## 9. Патогенные антитела, индуцированные спайковыми белками вирусов COVID-19 и SARS-CoV
В данном исследовании на безвирусной мышиной модели изучается патогенная роль и новый механизм действия определенных антител, специфичных для спайк-белков высокопатогенных коронавирусов, таких как COVID-19 и SARS-CoV. Эти патогенные антитела, индуцированные во время высокопатогенной инфекции, такой как инфекция COVID-19, нацеливаются и связываются с уязвимыми клетками или тканями носителя, такими как поврежденные клетки эпителия легких, инициируют стойкий самонаступающий иммунный ответ и приводят к серьезным состояниям, включая ОРДС (острый респираторный дистресс-синдром), цитокиновый шторм и смерть. Кроме того, патогенные антитела могут быть ответственны за аутоиммунные заболевания, связанные с инфекцией, включая те, с которыми сталкиваются long haulers (те, кто сталкиваются с симптомами болезни спустя 1-3 месяца после заражения) COVID-19. Кроме того, патогенные антитела могут связываться с незрелыми тканями плода и вызывать аборты, послеродовые схватки, мертворождения и неонатальную смерть (смерти в течение первого месяца жизни) беременных женщин.
https://www.researchsquare.com/article/rs-612103/v1
## 10. Взаимодействие белка SARS-CoV-2 с амилоидогенными белками: потенциальные ключи к нейродегенерации
В этой статье мы показали, что RBD SARS-CoV-2 S1 (спайк-белка) связывается с рядом склонных к агрегации гепарин-связывающих белков, включая Aβ, α-синуклеин, тау, прион и RRM TDP-43. Эти взаимодействия предполагают, что сайт связывания гепарина на S1 спайк-белка может способствовать связыванию амилоидных белков с вирусной поверхностью и, таким образом, может инициировать агрегацию этих белков и, в конечном итоге, вести к нейродегенерации (прогрессирующая гибель нервных клеток) в головном мозге.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33789211/
## 11. Спайк-белок вируса SARS-CoV-2 в одиночку может вызвать повреждение легких
Неизвестно, способен ли только вирусный спайк-белок изменять проницаемость сосудов в легких или вызывать повреждение легких in vivo. С этой целью мы интратрахеально ввели субъединицу S1 спайк-белка SARS-CoV-2 (S1SP) трансгенным мышам K18-hACE2, которые сверхэкспрессируют человеческий ACE2, и исследовали признаки связанного с COVID-19 повреждения легких через 72 часа. Контроли включали мышей K18-hACE2, которым вводили физиологический раствор, или мышей с интактным SP, и мышей дикого типа (WT), которым вводили S1SP. Мыши K18-hACE2, которым вводили S1SP, демонстрировали снижение массы тела, резкое повышение концентрации лейкоцитов и белка в жидкости бронхоальвеолярного лаважа (ЖБЛ, диагностическая и лечебная медицинская процедура, предполагающая введение нейтрального раствора в бронхи и легкие, последующее его удаление, изучение состояния дыхательных путей и состава извлечённого субстрата), повышение уровня многочисленных воспалительных цитокинов в ЖБЛ и сыворотке крови, гистологические признаки повреждения легких и активация путей трансдуктора сигнала и активатора транскрипции 3 (STAT3) и ядерного фактора каппа-лайт-цепи-энхансера активированных B-клеток (NF-κB) в легких.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34156871
https://www.contagionlive.com/view/spike-protein-of-sars-cov-2-virus-alone-can-cause-damage-to-lungs
## 12. Спайковый белок SARS-CoV-2 индуцирует воспаление эндотелия через интегрин α5β1 и NF-kB
Здесь мы показываем, что только спайк-белок вируса SARS-CoV-2 активирует воспалительный фенотип ЭК в манере, зависящей от сигнализации интегринов α5β1. Инкубация ЭК пупочной вены человека с целым шипом, его рецептор-связывающим доменом или интегрин-связывающим трипептидом RGD вызывала ядерную транслокацию NF-κB и усиливала экспрессию молекул адгезии лейкоцитов VCAM1 и ICAM1, адгезию лейкоцитов периферической крови и проницаемость монослоя. Ингибиторы активации интегринов α5β1 предотвращали эти эффекты. Мы предполагаем, что спайк-белок через свой RGD-мотив в рецептор-связывающем домене связывается с интегрином α5β1 в ЭК для активации Rho GTPases, путей eNOS и программы экспрессии генов NF-κB, ответственных за сосудистую утечку и инфильтрацию лейкоцитов, соответственно.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35143839/
https://www.scienceopen.com/document?vid=1477ad58-ca3c-44cb-bfe7-43b9f97eb399
## 13. Спайк-белок SARS-CoV-2 (S-белок) стимулирует образование инфламмасом и высвобождение зрелого интерлейкина-1β (IL-1β) в макрофагах, полученных от пациентов с COVID-19. Перепрограммирование макрофагов на длительный срок приводит к активации воспаления, опосредованной белком, в COVID-19
Здесь мы показали, что SARS-CoV-2 спайк-белок (S-белок) стимулирует образование инфламмасомы и высвобождение зрелого интерлейкина-1β (IL-1β) в макрофагах, полученных от пациентов с COVID-19, но не в макрофагах здоровых людей, наивных в отношении SARS-CoV-2 (пациенты, которые никогда ранее не принимали препараты против вируса). [...] Наши результаты показывают, что инфекция SARS-CoV-2 вызывает глубокое и длительное перепрограммирование макрофагов (клетки в организме человека, способные к активному захвату и перевариванию бактерий, остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для организма частиц), что приводит к повышению иммуногенности (потенциальная способность антигена вызывать иммунный ответ вне зависимости от его иммунной специфичности) SARS-CoV-2 S-белка, основного вакцинного антигена и мощного стимулятора адаптивных и врожденных иммунных сигналов.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34133077/
https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/emmm.202114150
## 14. Гликопротеин SARS-CoV-2 Spike S1 является агонистом TLR4, усиливает экспрессию ACE2 и индуцирует провоспалительную поляризацию макрофагов M1
Эти результаты подтверждают, что TLR4 активируется доменом S1 спайк-белка SARS-CoV-2, и поэтому TLR4 (толл-подобный рецептор 4) может быть рецептором/акцессорным фактором для вируса. Связываясь с TLR4 и активируя его, S1 спайк-белка вызывал повышение уровня ACE2, что может способствовать проникновению вируса в клетки. Кроме того, провоспалительная поляризация макрофагов M1 через активацию TLR4 связывает активацию TLR4 шипом S1 с воспалением. Оправдано клиническое испытание CLI-095 (Resatorvid®) и других антагонистов TLR4 при тяжелом COVID-19 для снижения как проникновения вируса в клетки, так и гипервоспаления. Наши результаты, вероятно, представляют собой важное достижение в патофизиологии и лечении COVID-19, особенно в отношении сердечных осложнений и роли макрофагов.
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2021.08.11.455921v1
## 15. Аберрантное гликозилирование IgG к SARS-CoV-2 является протромботическим стимулом для тромбоцитов
Мы предположили, что тромбоциты могут быть восприимчивы к активации антителами против коронавируса 2 (анти-SARS-CoV-2) острого респираторного синдрома и способствовать тромбообразованию. Мы обнаружили, что иммунные комплексы, содержащие рекомбинантный спайк-белок SARS-CoV-2 и антиспайковый иммуноглобулин G, усиливают опосредованное тромбообразование под действием фактора фон Виллебранда (гликопротеин плазмы крови, играющий важную роль в гемостазе, а именно обеспечивающий прикрепление тромбоцитов к участку повреждённого сосуда) in vitro, но только в том случае, если состояние гликозилирования Fc-домена было изменено в соответствии с аберрантным гликозилированием, ранее выявленным у пациентов с тяжелым COVID-19. Кроме того, мы обнаружили, что активация зависит от FcγRIIA (рецептор с низким сродством к константному фрагменту (Fc) иммуноглобулина (Ig) G), и представили in vitro доказательства того, что эта патогенная активация тромбоцитов может быть нейтрализована терапевтическими малыми молекулами R406 (фостаматиниб) и ибрутиниб, которые ингибируют тирозинкиназы Syk и Btk, соответственно, или антагонистом P2Y12 кангрелором.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34315173/
https://ashpublications.org/blood/article/doi/10.1182/blood.2021011871/476460/Aberrant-glycosylation-of-anti-SARS-CoV-2-IgG-is-a
## 16. Спайк-белок SARS-CoV-2 активирует макрофаги и способствует индукции острого воспаления легких у самцов мышей
Спайк-белок коронавируса 2 тяжелого острого респираторного синдрома (SARS-CoV-2) играет решающую роль в опосредованном проникновения вируса в клетки носителя. Однако, вносит ли он вклад в легочное воспаление у пациентов с коронавирусной болезнью 2019 года, до конца не известно. В данном исследовании мы разработали лентивирус с псевдотипированным спайк-белком (Spp), имеющий на поверхности соответствующий тропизм белка шипа SARS-CoV-2, и определили распределение лентивируса Spp в организме мышей-самцов дикого типа C57BL/6J, получивших внутривенную инъекцию вируса.
В качестве контроля использовали лентивирусы с гликопротеином вируса везикулярного стоматита (VSV-G) или с делецией рецептор-связывающего домена (RBD) в спайк-белке [Spp (∆RBD)]. Через два часа после заражения (hpi) вирусная нагрузка от лентивируса Spp в легких была в 27-75 раз больше, чем в других органах; также вирусная нагрузка от лентивируса Spp была примерно в 3-5 раз больше, чем от лентивируса VSV-G в легких, печени, почках и селезенке. [...]
Наши результаты показали, что спайк-белок вируса SARS-CoV-2 обеспечивает основную точку проникновения вируса в легкие и может вызывать клеточную патологию. Наши данные также указывают на то, что альтернативный ACE2-независимый путь проникновения вируса может быть задействован в сердце и аорте.
https://faseb.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1096/fj.202002742RR
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34365657/
## 17. Взаимосвязь между инфекцией COVID-19 и нейродегенерацией: вычислительное понимание взаимодействий между спайк-белком SARS-CoV-2 и ферментами моноаминоксидазы
Хотя COVID-19 в первую очередь ассоциировался с пневмонией, последние данные показывают, что его возбудитель, коронавирус SARS-CoV-2, может инфицировать многие жизненно важные органы помимо легких, включая сердце, почки и мозг. Исследования сходятся во мнении, что COVID-19, вероятно, оказывает долгосрочное воздействие на психическое здоровье инфицированных людей, что указывает на необходимость понимания роли вируса в патофизиологии мозговых расстройств, которая в настоящее время неизвестна и широко обсуждается. Наши докинг и молекулярно-динамическое моделирование показали, что сродство спайк-белки дикого типа (WT) и южноафриканского варианта B.1.351 (SA) к ферментам МАО (моноаминоксидаза) сопоставимо с таковым для рецептора ACE2. Это позволяет образовывать комплекс WT/SA...MAO, который изменяет сродство МАО к субстратам нейротрансмиттеров, что, соответственно, влияет на скорость их метаболического преобразования и нарушает баланс их уровней. Зная, что эта тонкая регуляция тесно связана с этиологией различных патологий мозга, эти результаты впервые подчеркивают возможность того, что вмешательство в каталитическую активность МАО в мозге ответственно за усиление нейродегенеративных заболеваний после инфекции COVID-19, тем самым ставя в центр внимания нейробиологическую связь между этими двумя состояниями.
https://www.csbj.org/article/S2001-0370(22)00060-5/fulltext
https://www.researchgate.net/publication/354258775_Relationship_between_COVID-19_infection_and_neurodegeneration_Computational_insight_into_interactions_between_the_SARS-CoV-2_spike_protein_and_the_monoamine_oxidase_enzymes
## 18. Спайк-белок Covid-19 связывается с клетками сердца и изменяет их
SARS-CoV-2 вызывает широкий спектр клинических реакций, включая выраженное повреждение микрососудов. Способность SARS-CoV-2 инфицировать сосудистые клетки до сих пор обсуждается. Кроме того, спайк-белок (S) SARS-CoV-2 может действовать как лиганд, вызывающий неинфекционный клеточный стресс. Мы проверили эту гипотезу на перицитах (PCs, отростчатая клетка соединительной ткани. Перициты входят в состав стенок мелких кровеносных сосудов, в том числе капилляров), количество которых, как сообщается, снижено в сердце пациентов с COVID-19. Здесь мы недавно показали, что воздействие in vitro на первичные сердечные PCs человека штаммом SARS-CoV-2 дикого типа или вариантами Альфа и Дельта вызывало редкие инфекционные события. Воздействие только рекомбинантного S-белка вызвало сигнальные и функциональные изменения, включая: (1) усиление миграции, (2) снижение способности поддерживать формирование сети эндотелиальных клеток (ЭК) на Матригеле, (3) секрецию провоспалительных молекул, обычно участвующих в цитокиновом шторме, и (4) выработку проапоптотических факторов, вызывающих гибель ЭК. [...]
В заключение, наши результаты показывают, что S-белок может вызывать дисфункцию PCs, потенциально способствуя повреждению микрососудов. Этот механизм может иметь клинические и терапевтические последствия.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34807265/
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.12.21.423721v2
## 19. Гликопротеин SARS-CoV-2 S, связывающийся с несколькими рецепторами хозяина, обеспечивает проникновение в клетки и инфицирование
Спайк-белки SARS-CoV-2 сильно гликозилированы, что обеспечивает взаимодействие с клетками носителя и проникновение вируса. Было установлено, что ангиотензин-превращающий фермент 2 (ACE2) является основным рецептором клетки-носителя, обеспечивающим проникновение SARS-CoV-2 в клетки после взаимодействия с его S-гликопротеином. Однако последние исследования сообщают о взаимодействии S-гликопротеина SARS-CoV-2 с другими клеточными рецепторами, в основном с лектинами С-типа, которые распознают специфические гликановые эпитопы, облегчая проникновение SARS-CoV-2 в восприимчивые клетки. Здесь мы обобщаем основные данные о взаимодействии SARS-CoV-2 с ACE2 и другими рецепторами поверхности клеточной мембраны и растворимыми лектинами, участвующими в проникновении вируса в клетки, модулируя его инфекционность и потенциально играя роль в последующих клинических проявлениях COVID-19.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34542788/
https://link.springer.com/article/10.1007/s10719-021-10021-z
## 20. Доказательство того, что спайк-белок SARS-Cov-2/COVID-19 (SP) повреждает гемопоэтические стволовые/прогениторные клетки в механизме пироптоза воспалительно-зависимым способом Nlrp3
Чтобы пролить свет на молекулярные события, ответственные за воздействие спайк-белков на HSPCs (гемопоэтические стволовые клетки), мы проанализировали протеом CM (conditioned media), полученного из HSPCs после воздействия рекомбинантного спайк-белка. Выявленные белки с переменной экспрессией были затем аннотированы к соответствующим сигнальным путям и биологическим процессам с использованием баз данных UniProt.org, Reactome.org и KEGG. Мы определили 441 белок, из которых 311 по-разному экспрессировались после воздействия спайк-белками (142 белка показали увеличение экспрессии, а 169 белков - снижение экспрессии). Мы обнаружили, что воздействие спайк-белка повышает экспрессию белков, участвующих в положительной стимуляции иммунной системы (C5, C7, PSMD4, K2C1, ICOSL, SH3K1, KPCB, CYFP2 и NTAL), сигнального пути TLR4 и белков, положительно влияющих на апоптоз, некроз и пироптоз (mTOR, RBM10 и член 1A суперсемейства рецепторов фактора некроза опухоли). Одновременно после воздействия спайк-белками было выявлено снижение экспрессии белков, участвующих в позитивной регуляции пролиферации и дифференцировки клеток.
https://www.nature.com/articles/s41375-021-01332-z
## 21. Сохранение вирусной РНК, синцития пневмоцитов и тромбоза являются признаками запущенной патологии COVID-19
Мы связываем высокую распространенность этих синцитиальных клеток со свойствами SARS-CoV-2 спайк-белка. И SARS-CoV, и SARS-CoV-2 связывают рецептор ACE2 и могут быть активированы протеазой TMPRSS2. Однако в случае SARS-CoV основной путь активации спайк-белка следует за эндоцитозом вирусных частиц и осуществляется эндосомальными, активируемыми при низком pH протеазами, такими как катепсин B и катепсин L. В отличие от них, другие протеазы, в частности фурин, могут активировать Spike SARS-CoV-2 непосредственно на уровне плазматической мембраны, нацеливаясь на последовательность в интерфейсе S1/S2, которая отсутствует в SARS-CoV. Как следствие, клетки, экспрессирующие SARS-CoV-2 Spike, могут сливаться с другими клетками, экспрессирующими рецепторы ACE2, и образовывать синцитий, в то время как это свойство менее выражено для спайк-белка из SARS-CoV. Возможное патогенетическое значение этого различия до сих пор оставалось неизученным. Интересно, что у мышей, трансгенных по рецептору DPP4 MERS-CoV и инфицированных MERS-CoV, развивается тромбоз легочных микрососудов. Это наблюдение может намекать на возможность того, что фузогенные свойства инфицированных MERS-CoV и SARS-CoV-2 клеток могут быть связаны с патогенезом тромбоза. В этом отношении необходимы дальнейшие исследования.
В свете персистенции инфицированных вирусом клеток в легких инфицированных лиц и особенностей молекулярных характеристик спайк-белка вируса SARS-CoV-2 мы предполагаем, что некоторые клинические характеристики, отличающие COVID-19 от других интерстициальных пневмоний, связаны не с гибелью пневмоцитов в результате вирусной репликации, а с персистенцией инфицированных вирусом клеток, экспрессирующих спайк-белки, в легких инфицированных лиц.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC7677597/
## 22. Использование ACE2 SARS-CoV-2 в качестве механизма клеточного входа может привести к подавлению экспрессии ACE2 и нарушению его основных ролей в клеточном и тканевом гомеостазе
SARS-CoV-2 заражает клетки человека, связывая спайк-белки на своей поверхности с ангиотензин-превращающим ферментом 2 (ACE2) в организме хозяина. ACE2 имеет решающее значение для поддержания гомеостаза тканей и негативно регулирует ренин-ангиотензин-альдостероновую систему (РААС) у человека. РААС имеет первостепенное значение для нормального функционирования многих систем органов, включая легкие, сердце, почки и сосудистую систему. Учитывая, что SARS-CoV-2 интернализируется через ACE2, нарушение экспрессии ACE2 может привести к изменению функции тканей и обострению хронических заболеваний. Широкое распространение и экспрессия ACE2 в различных органах имеет решающее значение для нашего понимания разнообразных клинических исходов COVID-19.
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33275540/
https://journals.physiology.org/doi/full/10.1152/physiolgenomics.00087.2020
## 23. Спайк-белки SARS-CoV-2 способствует воспалению и апоптозу посредством аутофагии посредством передачи сигналов PI3K/AKT/mTOR с подавлением ROS
SARS-CoV-2 заражает человека через дыхательные пути, что в конечном итоге приводит к нарушениям в работе ряда систем, включая дыхательную, иммунную, нервную и сердечно-сосудистую системы. Опосредованные SARS-CoV-2 воспалительные реакции в значительной степени ответственны за множественную дисфункцию органов и смерть пациентов с COVID-19. Хотя недавнее исследование показало, что белок SARS-CoV-2 стимулирует секрецию IL-6 и растворимого IL-6R путем активации оси рецепторов ангиотензина II типа 1 в клетках гепатомы человека Huh7.5 и аденокарциномы легких A549, трансфицированных белком, дальнейшее изучение нормальных эпителиальных клеток человека, возможно, более полезно для раскрытия молекулярных механизмов, лежащих в основе SARS-CoV-2-триггерных воспалительных реакций. Здесь мы обнаружили, что SARS-CoV-2 подавляет PI3K/AKT/mTOR сигнализацию путем повышения уровня внутриклеточных ROS для усиления аутофагии, тем самым способствуя апоптотической и воспалительной реакции в ACE2-экспрессирующих человеческих бронхиальных эпителиальных и микрососудистых эндотелиальных клетках. Это позволяет предположить, что индуцированная шипами SARS-CoV-2 аутофагия не функционирует как про-спасительный механизм, а скорее ускоряет про-апоптотические воспалительные реакции и, следовательно, нарушает клеточный гомеостаз. Примечательно, что и псевдовирионы SARS-CoV-2 spike, и обработка рекомбинантным спайк-белком SARS-CoV-2 вызывали апоптотические и аутофагические реакции в клетках, экспрессирующих ACE2, что позволяет предположить, что взаимодействие между эктодоменом спайк-белка и рецептором ACE2 инициирует апоптотические и аутофагические реакции до проникновения вируса. Дальнейшие исследования могут потребовать выявления изменений в молекулярной структуре ACE2 и сигнальных механизмов апоптоза и аутофагии, когда спайк-белок связывается с рецептором ACE2.
Некоторые РНК-вирусы могут индуцировать аутофагические реакции в инфицированных клетках, которые тесно связаны с вирусной репликацией и патогенезом. Вирусы научились манипулировать аутофагическим путем, используя аутофагосомы для облегчения вирусной репликации. Между тем, некоторые исследования показали, что некоторые вирусные белки блокируют слияние аутофагосом с лизосомами, тем самым подавляя аутофагические процессы. При вирусных инфекциях может существовать сбалансированный механизм собственной выгоды, то есть патогенные белки, такие как спайк-белки, запускают аутофагию, в то время как другие вспомогательные белки, переносимые вирусом, могут предотвращать заключительный этап аутофагии и слияние лизосом, тем самым используя аутофагию для накопления вирусных компонентов. Предыдущие исследования показали, что вспомогательный белок ORF3a, кодируемый SARS-CoV-2, препятствует образованию аутофаголизосом, блокируя сборку комплекса SNARE, опосредованную комплексом HOPS. В настоящем исследовании мы обнаружили, что спайк-белки SARS-CoV-2 индуцировали аутофагию через подавляемый ROS путь PI3K/AKT/mTOR в инфицированных клетках, предполагая, что спайк-белки могут индуцировать инициацию и прогрессию аутофагии, тогда как вспомогательный белок ORF3a блокирует слияние аутофагосом с лизосомами в инфицированных SARS-CoV-2 клетках. Однако, учитывая, что текущее исследование сосредоточено только на регуляции аутофагических процессов специфическими белками SARS-CoV-2, необходимы дальнейшие исследования, чтобы определить, имеют ли многочисленные белки SARS-CoV-2, такие как ORF3a и спайк-белки, сбалансированный механизм для содействия накоплению аутофагосом, что способствует вирусной репликации.
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/labs/pmc/articles/PMC8390448/
///
Уточнения по блоку:
1. S-белок состоит из двух функциональных субъединиц: S1 (содержащая RBD-домен) обеспечивает связывание с рецептором клетки-мишени, S2 способствует слиянию вируса и клеточной мембраны.
https://gemotest.ru/moskva/catalog/chasto-ishchut/koronavirus-covid-19/antitela-k-virusu-sars-cov-2/koronavirus-sars-cov-2-neytralizuyushchie-antitela-igg-k-rbd-domenu-s-belka-architect-abbott-kol/
2. Ангиотензинпревращающий фермент 2 (ACE2, Angiotensin-converting enzyme 2) – мембранный белок, экзопептидаза, катализирующая превращение ангиотензина I в ангиотензин 1-9 и ангиотензина II в ангиотензин 1-7.
Обнаружено, что АПФ2 имеет сродство к S-гликопротеинам некоторых коронавирусов, включая вирусы SARS-CoV и SARS-CoV-2, и является, таким образом, точкой проникновения вируса в клетку. Более того предполагается, что инфекция SARS-CoV-2 может, подавляя АПФ2, приводить к токсическому избыточному накоплению ангиотензина II и брадикинина, что вызывает острый респираторный дистресс-синдром, отёк лёгких и миокардит.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ангиотензинпревращающий_фермент_2
3. Ренин-ангиотензиновая система (RAS, Renin–angiotensin system) — это гормональная система человека и млекопитающих, которая регулирует кровяное давление и объём крови в организме.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Ренин-ангиотензиновая_система
4. Транскрипцио́нный фактор NF-κB — универсальный фактор транскрипции, контролирующий экспрессию генов иммунного ответа, апоптоза и клеточного цикла. Нарушение регуляции NF-kB вызывает воспаление, аутоиммунные заболевания, а также развитие вирусных инфекций и рака.
https://ru.wikipedia.org/wiki/NF-κB
5. MyD88 — цитозольный адаптерный белок, один из пяти белков, содержащих домен TIR, участвующих в передаче сигнала от толл-подобных рецепторов.
https://ru.wikipedia.org/wiki/MyD88
6. TLR2 — мембранный белок, входящий в группу толл-подобных рецепторов, обеспечивающих функционирование врождённого иммунитета.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Толл-подобный_рецептор_2
7. Интерлейкин 6 (IL-6) — интерлейкин, который может действовать как провоспалительный цитокин. Синтезируется активированными макрофагами и T-клетками и стимулирует иммунный ответ.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Интерлейкин_6
8. Фактор некроза опухоли (TNF) — внеклеточный белок, многофункциональный провоспалительный цитокин, синтезирующийся в основном моноцитами и макрофагами.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Фактор_некроза_опухоли
9. Интерлейкин 1, бета (IL1 β) — провоспалительный цитокин, член семейства интерлейкина 1. Белок IL1β оказывает провоспалительный эффект на ткани и клетки, оказывая влияние на клеточный метаболизм и миграцию, что может использоваться для заселения биосовместимых материалов клетками человека.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Интерлейкин_1,_бета
10. Вероятный первоисточник подборок исследований – http://molbiol.ru/forums/index.php?showtopic=603950&st=2050
Исследования взяты отсюда – https://arhivach.ng/thread/735701/