• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
942
Коронавирус SARS-CoV-2 поражает мозг, нарушая гематоэнцефалический  барьер
Биология
Кровеносный сосуд в мозге, плотно выстланный клетками эндотелия. Реконструкция. Credit: Ben Brahim Mohammed

Коронавирус SARS-CoV-2 поражает мозг, нарушая гематоэнцефалический барьер

При COVID-19 у 30–80% больных наблюдаются неврологические симптомы, и это не только широко известная потеря обоняния, но и «банальные» головная боль, боли в мышцах, тошнота и рвота, а также нарушения сознания. Это означает, что вирус непосредственно воздействует на центральную нервную систему. Но вот как он это делает, ведь пока непосредственно в тканях мозга SARS-CoV-2 не удалось обнаружить? Оказывается, все дело в гематоэнцефалическом барьере – удивительном «фильтре» между кровью и мозгом, призванном не пропускать в него токсины и «незваных гостей»

COVID-19 имеет самые разнообразные клинические проявления, от полной бессимтомности до тяжелых, в том числе летальных нарушений работы многих органов. В первую очередь страдают легкие в результате развития пневмонии и, в тяжелых случаях, острого респираторного дистресс-синдрома. Кроме того, характерное для этой болезни нарушение свертываемости крови влияет на ее микроциркуляцию, что пагубно отражается на работе почек, сердца, кишечника, селезенки, печени.

На сегодня все больше данных указывает на то, что решающее влияние на тяжесть течения болезни оказывает воспаление кровеносных сосудов. И это неудивительно, ведь молекулы белка АПФ2 (ангиотензинпревращающего фермента 2, ACE2), которые чаще всего используются вирусом для проникновения в организм человека, в большом количестве находятся на мембранах клеток, образующих внутреннюю выстилку сосудов – эндотелий

Ученые из Медицинской школы им. Льюиса Каца Университета Темпла (США) на основе изучения посмертных тканей мозга человека показали, что мембранный белок-рецептор АПФ2 широко представлен во всех кровеносных сосудах лобной коры головного мозга. Кстати сказать, его количество намного больше у людей, страдающих гипертонической болезнью или деменцией – оба эти состояния служат фактором риска при COVID-19.

Эндотелий сосудов большинства тканей содержит открытые промежутки и межклеточные щели, через которые свободно циркулируют вода с растворенными в ней веществами. Однако эндотелий сосудов головного мозга отличается плотными контактами между соседними клетками. Так образуется своеобразная «перегородка» между кровью и клетками мозга – гематоэнцефалический барьер, который предотвращает свободное перемещение молекул, иммунных клеток и патогенов. С использованием клеточных культур и тканеинженерных конструкций, имитирующих капилляры мозга человека, исследователи обнаружили, что в присутствии белка-шипа вируса SARS-CoV-2 гематоэнцефалический барьер нарушается. Интересно, что хотя из двух субъединиц этого белка с рецептором ACE2 связывается лишь одна, на функцию защитного барьера мозга влияют обе. Так что механизм этого воздействия не связан с процессом присоединения вируса.

На продольном разрезе сосуда головного мозга видно, что изнутри он выстлан плотным рядом эндотелиальных клеток, ограничивающих свободную циркуляцию воды и других веществ между кровью и мозговой тканью. Credit: Наука и жизнь, 2015

Вирусный белок не оказывает видимого влияния на жизнеспособность самих клеток эндотелия сосудов головного мозга, однако он увеличивает активность ферментов, которые поддерживают каскад воспалительной реакции. В результате развития воспаления проницаемость гематоэнцефалического барьера повышается, и это в прямом смысле слова «открывает ворота» в мозг инфицированным иммунным клеткам (и, возможно, вирусным частицам), что в свою очередь подстегивает воспалительный процесс. Все эти события могут объяснить неврологические симптомы при COVID-19, при этом долгосрочные эффекты подобного нарушения гематоэнцефалического барьера не изучены. 

Кстати сказать, нарушения гематоэнцефалического барьера сопутствуют целому ряду заболеваний, от сахарного диабета и рассеянного склероза до опухолей головного мозга. Его эндотелий также является обычной мишенью для так называемых нейроинвазивных вирусов, способных проникать в ткани мозга. Среди них – вирусы бешенства и герпеса, ВИЧ и вирус Западного Нилавирус Зика и наш «старый знакомец», возбудитель гриппа.

По мнению исследователей, SARS-CoV-2 также является потенциально нейроинвазивным, так как включает механизм, способствующий миграции инфицированных иммунных клеток в виде «троянских коней» в ткани мозга, и в ближайшее время они планируют заняться выяснением этого вопроса.

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!