Особый фермент при COVID-19 может разрывать клетки “в клочья”

Особый фермент при COVID-19, способный разрывать клеточные мембраны на куски, может способствовать повреждению органов, которое в конечном итоге убивает некоторых людей с тяжелой формой COVID-19, говорится в новом исследовании.

Особый фермент при COVID-19 может разрывать клетки

Особый фермент при COVID-19, называемый “секретируемая фосфолипаза А2 группы IIA” (sPLA2-IIA), обычно защищает организм от захватчиков, таких как бактерии, захватывая специфические жиры в мембранах микробов и разрывая их, сказал старший автор исследования Флойд Чилтон, биохимик и директор Инициативы точного питания и здоровья в Университете Аризоны. Клетки человека также содержат эти жиры, но в отличие от бактерий, человеческие клетки располагают эти жировые молекулы на внутренней стороне клеточных мембран, а не на внешней поверхности.

Такое расположение обычно скрывает молекулы от sPLA2-IIA и не позволяет ферменту атаковать человеческие клетки, но это не совсем надежная система, говорит Чилтон.
Клетки человека также содержат эти жиры, но в отличие от бактерий, человеческие клетки располагают эти жировые молекулы на внутренней стороне клеточных мембран, а не на внешней поверхности.

Расположение обычно скрывает молекулы от sPLA2-IIA и не позволяет ферменту атаковать человеческие клетки, но это не совсем надежная система, говорит Чилтон.

Клеткам необходима энергия для поддержания структуры клеточных мембран, но когда клетки начинают умирать из-за инфекции или стресса, жировые молекулы, на которые нацелен sPLA2-IIA, могут обнажаться, оставляя клетки человека уязвимыми для атаки. Кроме того, поврежденные клетки высвобождают свои митохондрии, так называемую энергетическую установку клетки; митохондрии по структуре мембраны напоминают бактерии, поэтому sPLA2-IIA бросается туда, чтобы раздробить свободно плавающие митохондрии на кусочки и выплеснуть их содержимое в организм, сказал Чилтон. Это, в свою очередь, может привести в действие иммунную систему и вызвать волну сильного воспаления, говорится в докладе, опубликованном в 2020 году в журнале EMBO Reports.

“Как только это начинает происходить, вы спускаетесь по скользкой дорожке”, – сказал Чилтон.

Новое исследование Чилтона и его коллег намекает на то, что эта катастрофическая цепь событий может развиваться у пациентов с тяжелыми инфекциями COVID-19 – хотя нам нужны дополнительные исследования, чтобы знать наверняка. На данный момент исследование лишь показывает сильную корреляцию между sPLA2-IIA и риском тяжелых заболеваний и смерти от COVID-19; оно не может доказать, что фермент непосредственно вызывает наблюдаемые повреждения, сказал Чилтон.

В исследовании, опубликованном во вторник (24 августа) в Journal of Clinical Investigation, ученые проанализировали образцы крови 127 пациентов, которые были госпитализированы в период с января по июль 2020 года. Из этих пациентов 30 умерли от COVID-19; 30 перенесли тяжелый случай, но выжили; и 30 пациентов перенесли легкую инфекцию COVID-19, то есть им не требовался дополнительный кислород. Оставшиеся 37 человек не болели COVID-19 и служили группой сравнения.

Команда измерила уровни более 1000 ферментов и метаболитов в плазме крови пациентов, а затем использовала компьютерный алгоритм для выявления закономерностей. Поразительно, но они обнаружили, что циркулирующие уровни sPLA2-IIA отражают тяжесть заболевания пациентов, “особенно у умерших пациентов COVID-19”. Другими словами, уровень sPLA2-IIA у человека указывал на то, умер он от инфекции COVID-19 или нет.

Для сравнения, плазма здоровых людей содержит относительно низкие концентрации sPLA2-IIA – максимум несколько нанограмм на 0,03 унции (1 миллилитр) крови, пишут авторы исследования. “Уровень sPLA2 обычно очень низкий, он повышается в результате вирусного триггера и снова снижается, когда воспаление проходит”, – сказал Франс Куйперс, директор лаборатории красных кровяных клеток Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Исследования показывают, что при тяжелых воспалительных состояниях, таких как сепсис, уровень sPLA2-IIA может подскочить до сотен нанограмм на миллилитр. А в новом исследовании у некоторых пациентов, умерших от COVID-19, уровень sPLA2-IIA достигал 1020 нанограмм на миллилитр крови (нг/мл), сообщает команда.

В целом, у пациентов, умерших от COVID-19, уровень sPLA2-IIA был в пять раз выше, чем у тех, кто заболел тяжелой формой, но выжил; а у тех, кто умер, уровень sPLA2-IIA был почти в 10 раз выше, чем у пациентов с легкой формой инфекции COVID-19 или заболеваниями, не связанными с COVID.

В дополнение к sPLA2-IIA, маркер функции почек под названием “азот мочевины крови” (BUN) также был связан с тяжестью заболевания пациентов, обнаружила команда. BUN, отработанный продукт переваривания белка, обычно фильтруется из крови почками, но когда почки повреждены, BUN быстро накапливается. Поскольку инфекция COVID-19 повреждает почки, высокие уровни sPLA2-IIA, вероятно, еще больше повреждают этот орган, тем самым повышая уровень BUN в циркуляции, сказал Чилтон.

Затем исследователи создали индекс для прогнозирования риска смертности от COVID-19 на основе уровней BUN и sPLA2-IIA. Они проверили этот индекс на группе из 154 пациентов, выделенных из первоначальной когорты исследования, которые были госпитализированы в период с января по ноябрь 2020 года; у этих пациентов была легкая, тяжелая или тяжелая форма заболевания. Команда обнаружила, что они могут предсказать “с достаточно высокой точностью”, какие пациенты умерли от COVID-19, основываясь на уровне sPLA2-IIA и BUN, и что они также могут точно определить, кто из них страдал тяжелой формой заболевания, но выжил.

По словам Чилтона, в данном исследовании выявлена лишь корреляция между sPLA2-IIA и тяжелой формой COVID-19, но результаты свидетельствуют о том, что этот фермент часто может быть решающим фактором в смертельных случаях.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Новости Коронавируса

Новости Коронавируса