Οι επιστήμονες ανακάλυψαν τον «γάντζο αρπαγής» του κορονοϊού

Κατηγορία ΘΕΜΑΤΑ, Ιατρικά, Κορονοϊός

ΠΡΩΤΗ ΔΗΜΟΣΙΕΥΣΗ

Posted by Youmagazine Staff

 

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν τον «γάντζο αρπαγής» που κάνει τον κορονοϊό πολύ πιο μολυσματικό από τον προκάτοχό του τον SARS-CoV-1.

Οι ερευνητές βρήκαν το μυστικό όπλο που χρησιμοποιεί ο SARS-CoV-2. Πηγή: News Media

ν

ΟΙ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ βρήκαν το δεύτερο μυστικό όπλο που χρησιμοποιείται από τον ιό SARS-CoV-2 και που τον καθιστά πολύ πιο μολυσματικό από το προηγούμενο SARS-CoV -1 πριν από 17 χρόνια, ανακαλύπτοντας έτσι ένα νέο τρόπο για την καταπολέμηση της πανδημίας.

Όπως ο αρχικός SARS, έτσι και ο SARS-CoV-2 χρησιμοποιεί τον υποδοχέα ACE2 (τη λεγόμενη και υπομονάδα S2) για να αποκτήσει πρόσβαση στα κύτταρά μας και εξαπλώνεται γρήγορα σε όλο το αναπνευστικό μας σύστημα και πέραν αυτού.

Ο υποδοχέας ACE2 (Angiotensin-converting enzyme 2) είναι ένα ένζυμο που συνδέεται με τις μεμβράνες των κυττάρων που βρίσκονται στους πνεύμονες, τις αρτηρίες, την καρδιά, τα νεφρά και τα έντερα. Το ένζυμο ACE2 μειώνει την αρτηριακή πίεση, γι’ αυτό και είναι ένα πολλά υποσχόμενο στοιχείο για τη θεραπεία των καρδιαγγειακών παθήσεων.

Όμως, ο υποδοχέας ACE2 χρησιμεύει και ως Κερκόπορτα για την είσοδο στα κύτταρα ορισμένων κορονοϊών, όπως ο HCoV-NL63, ο SARS-CoV-1 και ο SARS-CoV-2. (Η ανθρώπινη εκδοχή του ενζύμου αναφέρεται συχνά και ως hACE2).

«Το σημείο εκκίνησης της μελέτης μας ήταν το ερώτημα γιατί ο SARS-CoV-1, ένας κορονοϊός που οδήγησε σε μια πολύ μικρότερης έκτασης επιδημία το 2003, και ο SARS-CoV-2, εξαπλώθηκαν με τόσο διαφορετικό τρόπο, παρ’ όλο που χρησιμοποιούν τον ίδιο κύριο υποδοχέα ACE2 για την είσοδο στον ανθρώπινο οργανισμό», λέει ο ιολόγος του Πανεπιστημίου του Ελσίνκι, Ράβι Οτζά (Ravi Ojha).

Για το λόγο αυτό, οι ερευνητές εξέτασαν τις ακίδες που βρίσκονται στη μεμβράνη του ιού, με ηλεκτρονικό μικροσκόπιο και συνέκριναν τα γονιδιώματα των δύο ιών.
ν

Η προεξέχουσα πρωτεΐνη-ακίδα (Spike Protein) του νέου κορονοϊού «γαντζώνεται» στην υπομονάδα ACE2 για να διεισδύσει στο ανθρώπινο κύτταρο. Πηγή: News Media
ν

Διαπίστωσαν ότι ο νέος κορονοϊός έχει «μάθει ένα νέο τέχνασμα». Με απλά λόγια, χρησιμοποιεί ένα είδος «γάντζου» –μια προεξέχουσα πρωτεΐνη-ακίδα (Spike Protein)– για να γαντζωθεί στα ανθρώπινα κύτταρα, όπως γαντζώνονταν οι πειρατές στο πλοίο που επρόκειτο να κουρσέψουν.

Ο SARS-CoV-2 «διδάχτηκε» αυτόν τον τρόπο επίθεσης από άλλους θανατηφόρους ιούς, όπως ο Έμπολα, ο HIV/AIDS και ο ιός της γρίπης των πτηνών, για να γίνει πιο επιθετικός στους ανθρώπινους ιστούς.

Πιο συγκεκριμένα, για να μολύνει αποτελεσματικά τα ανθρώπινα κύτταρα, ο SARS-CoV-2, ο ιός που προκαλεί τη νόσο Covid-19, χρησιμοποιεί και έναν άλλο υποδοχέα που ονομάζεται νευροπιλίνη-1 (Neuropilin-1), ο οποίος αφθονεί στους ανθρώπινους ιστούς, συμπεριλαμβανομένης της αναπνευστικής οδού, των αιμοφόρων αγγείων και των νευρώνων.

Η πρωτοποριακή ανακάλυψη έγινε από μια γερμανο-φινλανδική ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τους νευροεπιστήμονες Mika Simons, από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου, και τον ιολόγο Giuseppe Balistreri, της Σχολής Βιολογικών και Περιβαλλοντικών Επιστημών στο Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι ο κορονοϊός χρησιμοποιεί έναν «γάντζο αρπαγής» για να πιαστεί από τον υποδοχέα νευροπιλίνη-1 (Neuropilin 1), που υπάρχει στους νευρικούς ιστούς μέσα στην ανθρώπινη ρινική κοιλότητα.

Η νευροπιλίνη-1 είναι μια πρωτεΐνη που στον άνθρωπο κωδικοποιείται από το γονίδιο NRP1. Στους ανθρώπους, το γονίδιο της νευροπιλίνης 1 βρίσκεται στο γονιδίωμα 10p11.22. Αυτή είναι μια από τις δύο ανθρώπινες νευροπιλίνες.

Η νευροπιλίνη 1 (ή NRP1) σχετίζεται επίσης με τους καρκινικούς όγκους. Έχει βρεθεί ότι τα επίπεδα της NRP1 συσχετίζονται θετικά με τη μετάσταση των καρκίνων του εγκεφάλου, του προστάτη, του μαστού, του παχέος εντέρου και του πνεύμονα.
ν

Ο αγγειακός ενδοθηλιακός αυξητικός παράγοντας (VEGF), αρχικά γνωστός ως παράγοντας αγγειακής διαπερατότητας, είναι μια πρωτεΐνη-σήμα που παράγεται από κύτταρα και συμβάλλει στο σχηματισμό αιμοφόρων αγγείων. Στον VEGF 165 υπάρχει ένας δεσμός δισουλφιδίου απαραίτητος για την αλληλεπίδρασή του με τη νευροπιλίνη 1. Πηγή: News Media
ν

Για να επιβεβαιώσουν τις υποψίες τους, οι ερευνητές ανέπτυξαν στη συνέχεια μονοκλωνικά αντισώματα (ένα αντίσωμα φτιαγμένο με κλωνοποίηση λευκών αιμοσφαιρίων), τα οποία σχεδιάστηκαν για να εμποδίσουν την πρόσβαση στη νευροπιλίνη-1.

Στη συνέχεια εισήγαγαν «ψευδοϊούς», σχεδιασμένους έτσι ώστε να μιμούνται τη συμπεριφορά του SARS-CoV-2, αλλά χωρίς καμία από τις έντονες ιδιότητες του αυτοδιπλασιασμού, Οι ψευδοϊοί το βρήκαν πολύ πιο δύσκολο να μολύνουν τα κύτταρα όταν μπλοκαρίστηκε η νευροπιλίνη-1.

«Αν πιστεύεις ότι ο υποδοχέας ACE2 είναι η κλειδαριά της πόρτας για την είσοδο στο κύτταρο, τότε η νευροπιλίνη-1 θα μπορούσε να είναι το κλειδί που χρησιμοποιεί ο ιός για να την ξεκλειδώσει», λέει ο Μπαλιστέρι.

Λόγω της πυκνότητας της νευροπιλίνης-1 κατά μήκος των νευρικών ιστών στην ανθρώπινη ρινική κοιλότητα, ουσιαστικά ενεργεί ως ένας φιλόξενος χώρος για να κάνει πάρτι ο SARS-CoV-2, ο οποίος στη συνέχεια χρειάζεται μόνο να βρει τον κύριο υποδοχέα ACE2 για να αποκτήσει πρόσβαση σε ολόκληρο το ανθρώπινο σώμα, με καταστροφικές συνέπειες για την υγεία.

Αυτός είναι ο δεύτερος μηχανισμός που ανακάλυψαν οι επιστήμονες ότι χρησιμοποιεί ο νέος κορονοϊός.
ν

Αναπαράσταση του τρόπου με τον οποίο το άγκιστρο της κορονοϊκής πρωτεΐνης (με κόκκινο χρώμα) γαντζώνεται στον κυτταρικό υποδοχέα ACE2 (σκούρο πράσινο) και τον νεοαναγνωρισμένο υποδοχέα Neuropilin-1 (ανοιχτό μπλε) στην επιφάνεια των κυττάρων (κίτρινο). Πηγή: University of Helsinki
v

Ο δρ. Τζουζέπε Μπαλιστέρι (Giuseppe Balistreri).
Πηγή: University of Helsinki

ν

Πειράματα σε ποντίκια επιβεβαίωσαν ότι ο ρόλος του υποδοχέα είναι να επιτρέψει στον ιό να αποκτήσει πρόσβαση στο νευρικό τους σύστημα ‒ αν και ένας άμεσος σύνδεσμος με την τραυματική βλάβη που παρατηρήθηκε στον ανθρώπινο εγκέφαλο μετά από σοβαρό Covid-19 δεν έχει ακόμη μελετηθεί πλήρως.

«Θα μπορούσαμε να πούμε ότι η νευροπιλίνη-1, τουλάχιστον στις συνθήκες των πειραμάτων μας, προωθεί τη μεταφορά στον εγκέφαλο, αλλά δεν μπορούμε να καταλήξουμε στο συμπέρασμα ότι αυτό ισχύει και για τον SARS-CoV-2», λέει η νευρολόγος Mika Simons από το Πανεπιστήμιο του Μονάχου.

Ο κορονοϊός λειτουργεί περίπλοκα και οι ερευνητές μόλις τώρα αρχίζουν να τον καταλαβαίνουν. Τώρα διερευνούν τρόπους για να διακόψουν τη σύνδεση μεταξύ του ιού και της νευροπιλίνης-1, με σκοπό να τον καταστήσουν λιγότερο μολυσματικό, με τις εργαστηριακές δοκιμές να έχουν ήδη ξεκινήσει.

Από την άλλη πλευρά, τα νέα στοιχεία δείχνουν ότι τα εμβόλια που αυτή τη στιγμή βρίσκονται στη φάση 3 των κλινικών δοκιμών, θα είναι μάλλον αναποτελεσματικά, καθώς αγνοούν τις νέες αυτές έρευνες σχετικά με το πώς δρα ο ιός.
ν

What is a Spike Protein and Why is it Important for Testing? | COVID-19
v

v

 


Translate this post