• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
669
Коронавирус вмешивается в обмен жиров и делает мембраны клеток более «текучими»
Биология

Коронавирус вмешивается в обмен жиров и делает мембраны клеток более «текучими»

Известно, что люди с избыточным весом имеют больше шансов заболеть тяжелой формой COVID-19. Похоже, что для коронавируса SARS-CoV-2 важен состав жиров клеток хозяина и он «предпочитает» определенное соотношение молекул клеточных липидов. Изучая детали этого феномена на культурах клеток, исследовали открыли возможный путь к терапии коронавирусной инфекции

По своей природе вирусы не являются полноценными живыми организмами: это, скорее, молекулярные «машины», у которых отсутствует собственный обмен веществ и которые не могут самостоятельно себя воспроизводить. Для размножения они используют ресурсы и синтетический аппарат живых клеток организма, который они заражают.

При этом вирусы могут активно воздействовать на структурные и функциональные компоненты клеток, чтобы повысить свою эффективность как патогенов. Многие из них «работают» с липидными (жировыми) молекулами организма-хозяина. Так, вирус гепатита С использует липидные капли для сборки вирусных частиц – накопление таких капель в печени характерно для этого заболевания. А возбудитель лихорадки Денге способствует поглощению клеткой липидных капель, чтобы использовать эти жиры для получения энергии, необходимой для своего размножения.

Что касается вируса SARS-CoV-2, то некоторые липиды и связанные с ними белки рассматривают как биомаркеры коронавирусной инфекции. А повышенный уровень триглицеридов и полиненасыщенных жирных кислот в крови больных COVID-19 считается маркером тяжелой формы болезни. Все эти наблюдения указывают на системное изменение метаболизма жиров в результате заражения коронавирусом.

Вирусы, включая SARS-CoV-2, на всех этапах своего жизненного цикла взаимодействуют с мембранами клеток, которые он заражает. Так, коронавирус проникает в клетку через ее плазматическую мембрану, для сборки вирусных компонентов использует мембраны эндоплазматического ретикулума, формирует свою оболочку из мембраны комплекса Гольджи и покидает клетку в мембранных пузырьках – лизосомах.

Упрощенная схема процесса инфицирования клетки SARS-CoV-2. Вирус попадает в клетку благодаря взаимодействию своего поверхностного белка-шипа S с клеточным рецептором ACE2 (а также рецептором TMPRSS2), расположенных на клеточной мембране. Сборка вирусных нуклеокапсидов, а затем и самих частиц вируса происходит с использованием эндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи (ЭРиГ). По: (Нетесов, 2021)

Мембрана любых клеток, как известно, представляет собой двойной слой из липидных молекул. Чтобы понять, что происходит с этими липидами при коронавирусной инфекции, ученые из Орегонского университета науки и здоровья и Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (США) провели эксперименты на культурах разных клеточных линий человека, зараженных SARS-CoV-2.

Выяснилось, что в зараженных клетках резко возрастало количество липидных капель и происходил значительный сдвиг в содержании разных липидов. Так, в одной клеточной линии вирус изменил липидный состав почти на 80%, в другой – более чем наполовину, при этом содержание некоторых типов липидов изменилось в десятки раз. Больше всего вырос уровень триглицеридов – жиров, служащих основным источником энергии для организма. При этом известно, что высокий уровень триглицеридов в крови человека связан с высоким риском развития сердечно-сосудистых заболеваний.

При заражении вирусом в клетках менялись процессы не только синтеза жиров, но и их расщепления. Результат – увеличение содержания полиненасыщенных липидных молекул и снижение насыщенных жиров – говорит о том, что «действия» SARS-CoV-2 в отношении липидного спектра клетки, по-видимому, направлены на увеличение пластичности, «текучести» мембран.

Таким образом, белки SARS-CoV-2 индуцируют в зараженных клетках глубокое изменение липидного состава и жирового обмена в целом, что, вероятно, является фундаментальной особенностью этой инфекции. И решающее значение для жизнедеятельности SARS-CoV-2, по-видимому, имеет количество триглицеридов, которые поступают в организм с жирной пищей, а также могут синтезироваться в печени, кишечнике и жировой ткани.

Свои предположения ученые подтвердили в экспериментах, в которых в культуры зараженных клеток добавляли блокаторы метаболизма этих простых жиров. В числе таких соединений был и Орлистат – препарат для похудения, представляющий собой ингибитор ферментов липаз, которые обеспечивают расщепление пищевых жиров и их всасывание из кишечника. Все исследованные соединения эффективно блокировали размножение известных штаммов SARS-CoV-2 (альфа, бета, гамма и дельта).

Вполне вероятно, что подобные соединения можно будет использовать в практической медицине при лечении пациентов с COVID-19. Но так как эти результаты получены на культуре клеток, сначала нужно будет выяснить, как они будут действовать в организме заболевших людей.

Фото: https://lipidmaps.org

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!