Ученые выяснили, как путь проникновения в клетку влияет на исход заражения коронавирусом

Международная группа под руководством доктора Ричарда Брауна из группы вычислительной вирусологии доктора Дэниела Тодта на кафедре молекулярной и медицинской вирусологии Рурского университета в Бохуме, Германия, вместе с исследователями из Института Пауля Эрлиха исследовала этот вопрос.

Исследователям удалось показать, как белок TMPRSS2 помогает доставить вирус в клетку через рецептор ACE2. Такое поглощение, опосредованное TMPRSS2, значительно изменяет иммунный ответ клеток-хозяев и стимулирует эволюцию вируса. Команда также показала, что это относится к ранним вариантам вируса, а также к более позднему варианту омикрона и действует не только у людей, но, вероятно, также у диких, домашних и сельскохозяйственных животных. Исследование опубликовано в журнале PNAS.

Роль эндосом?

«Не подлежит сомнению, что присутствие TMPRSS2 делает проникновение вирусных частиц в клетки-хозяева более эффективным», — объясняет доктор Браун, — «но оставалось еще много вопросов без ответа: как именно улучшается проникновение в клетку? Что происходит в клетке потом? Этот эффект работает только на людях?»

Чтобы разобраться в этих вопросах, исследователи использовали электронный микроскоп, чтобы напрямую сравнить проникновение вируса в клетки, экспрессирующие только рецептор ACE2, с клетками, которые экспрессируют как ACE2, так и TMPRSS2 вместе. Как и ожидалось, они смогли увидеть, что присутствие TMPRSS2 улучшило усвоение вируса.

«Однако вопреки предыдущим предположениям было показано, что проникновение в клетку, опосредованное TMPRSS2, связано с повышенным поглощением вируса в специфические клеточные везикулы: эндосомы», — объясняет доктор Браун. «До сих пор считалось, что этот путь входа обходит эндосомы. Эти наблюдения были неожиданными, и необходимы дальнейшие детальные исследования».

Кроме того, исследователи заметили, что более поздний вариант омикрона также выигрывает от присутствия белка TMPRSS2 так же, как и более старые варианты. «Хотя вариант омикрон не требует проникновения TMPRSS2, поглощение вируса клетками-хозяевами также значительно увеличивается, когда он присутствует», — говорит доктор Браун.

Что происходит после входа

Исследователи также хотели знать, что происходит после того, как вирусные частицы попадают в клетки-хозяева. Им удалось показать, что для всех протестированных вариантов более эффективное проникновение, опосредованное TMPRSS2, в клетки-хозяева приводило к усилению репликации вирусного генома с последующим увеличением продукции вируса. Инфицированные клетки реагируют на это более сильным иммунным ответом, что приводит к более быстрой гибели. Повышенный иммунный ответ оказывает влияние на эволюцию вируса. Если клетки-хозяева реагируют сильнее, вирусы с определенными мутациями оказываются более выгодными и преобладают.

Эффекты усиления проникновения TMPRSS2 не ограничиваются людьми-хозяевами, но также могут наблюдаться у других млекопитающих, включая так называемые виды-резервуары, которые являются естественными хозяевами коронавирусов в дикой природе.

«В совокупности наши данные подтверждают, что TMPRSS2 в целом способствует начальному заражению на границе вирус- хозяин и влияет на исход инфекции, при этом различные виды млекопитающих потенциально могут влиять на продолжающуюся эволюцию SARS-CoV-2», — резюмирует доктор Браун.

Фото: pixabay.com

Важно! Материал подготовлен на основании последних, научно проверенных и актуальных исследований в сфере медицины. Материал, подготовленный журналистом «Lenta.UA», носит исключительно информационный характер и не является призывом к действию или основой для установления медицинского диагноза. Все решения, касающиеся здоровья, должны быть обязательно согласованы с Вашим лечащим врачом, призываем обязательно обращаться к специалистам.