Израильские ученые: COVID-19 поражает имунную систему через митохондрии

Исследователи Университета им. Бен-Гуриона в Негеве смогли определить основную причину коронавируса.

Израильские ученые подтвердили предположение о том, что болезнь поражает энергетический сектор клеток человека, однако сделали неожиданное открытие - первичное повреждение от COVID-19 происходит не в клетках легких, а в клетках иммунной системы. Результаты исследования опубликованы в журнале iScience.

Как известно. пациенты с тяжелой формой коронавируса испытывают затруднения дыхания, что часто требует госпитализации и применения аппаратов-"вентиляторов". Исследователи Университета им. Бен-Гуриона попытались определить причину столь бурного развития коронавируса, которое также проявляется в так называемом "цитокиновом шторме", который вирус вызывает в иммунной системе. Используя метод, основанный на вычислительной биологии, исследователи в течение года анализировали экспрессию генов в генетической системе пациентов со всего мира.

Профессор Дан Мишмар, глава Университетского центра эволюционной геномики и медицины на факультете наук о жизни Университета им. Бен-Гуриона и президент Общества генетиков Израиля, изучает митохондрии - древние органеллы, которые генерируют энергию и сигналы в клетках. Его исследовательская группа решила проверить, были ли во время заболевания COVID-19 повреждены митохондрии. Ответ был определенно положительным, однако неожиданно выяснилось, что это повреждение произошло не в клетках легких, а в клетках иммунной системы.

По мере прогрессирования болезни и обострения таких симптомов, как лихорадка, отек и крайняя усталость, иммунная система выпускает в организм чрезмерное количество своих "сигнальных" молекул - цитокинов - что и приводит к «цитокиновому шторму», опасному для жизни пациента. «Мы выдвинули гипотезу, что, поскольку цитокиновый шторм является неотъемлемой частью болезни и приводит к ее серьезному ухудшению, а митохондрии являются ключевым фактором передачи внутриклеточных сигналов, то поражение функций митохондрии при COVID-19 не будет ограничено легкими, но также обнаружится и в иммунной системе", - поясняет проф. Мишмар. Поражение имунной системы наступает, согласно этой гипотезе, раньше, чем проявляются симптомы болезни в легких.

Докторант Адар Медини исследовала контроль митохондриальных генов среди пациентов с коронавирусом в течение года. Путем анализа биоинформации, включая проверки генетического материала в тканях и в отдельных клетках, она обнаружила, что митохондриальная активность и контроль у больных COVID-19 особенно нарушены именно в иммунных клетках. «Прежде чем экспериментировать с клетками, стоит взглянуть на имеющуюся информацию», - отмечает Медини. «Мы получали все больше и больше результатов, подтверждающих нашу гипотезу, и поняли, что это - настоящий феномен».

Теперь, когда новые результаты получены и подтверждены, медицина сможет предложить пациентам с COVID-19 лечение, связанное с митохондриями, и расширить таким образом терапевтические возможности борьбы с пандемией. «Такие лечебные протоколы уже существуют - нам нужно только изменить наше представление о коронавирусе», - заключает проф. Мишмар. В интервью Times of Israel он отметил, что «есть лекарства, отпускаемые без рецепта, или, строго говоря, добавки, которые могут помочь в этом - так называемые антиоксиданты. Они уменьшают сигналы, генерируемые митохондриями, и, учитывая, что "цитокиновый шторм" по сути является именно "бурей сигналов", могут быть очень полезны в предотвращении этого симптома коронавируса».

В исследовательскую группу входили профессор Дан Мишмар, Амит Зирман и Адар Медини с факультета наук о жизни Университета им. Бен-Гуриона в Негеве.

Исследование было поддержано Израильским научным фондом.

Источник: MFA
Фото: Профессор Дан Мишмар и докторантка Адар Медини / Ben Gurion University of the Negev; Pixabay