COVID-19 активирует тот же воспалительный ответ в мозге, что и болезнь Паркинсона

Коронавирусная инфекция в первую очередь поражает дыхательные пути. Однако есть свидетельства того, что в некоторых случая она ответственна также за развитие серьезных неврологических симптомов, схожих с болезнью Паркинсона. Активация инфламмасом, содержащих белок NLRP3, в микроглии — важный драйвер нейродегенерации. NLRP3-инфламмасомы активируются белковыми агрегатами, ассоциированными с нейродегенеративными заболеваниями, например, α-синуклеином при болезни Паркинсона и амилоидом-β при болезни Альцгеймера. Также они активируются некоторыми патогенами, такими как вирус Зика и вирус японского энцефалита. Ученые из Австралии и Чили показали, что SARS-CoV-2 тоже активирует NLRP3-инфламмасомы в мозге мыши и в культуре микроглии человека.

Сначала авторы провели эксперименты на трансгенных мышах, экспрессирующих человеческий рецептор ACE2. Их заражали ранним клиническим изолятом SARS-CoV-2. Иммуноокрашивание на вирусный нуклеокапсид выявило вирус в паренхиме мозга зараженных мышей. Также авторы продемонстрировали признаки активации микроглии. В этих клетках повышалась экспрессия NLRP3 и других компонентов инфламмасом.

После этого исследователи получили микроглию человека из моноцитов. Эти клетки не поддерживали репликацию коронавируса. При этом микроглия экспрессировала ACE2, а SARS-CoV-2 мог связываться с поверхностью клеток и даже проникать внутрь. Также коронавирус активировал инфламмасомы в микроглии.

Авторы проверили, как подействует на микроглию ингибитор NLRP3 — MCC950. У трансгенных мышей это вещество повышало выживаемость, хотя и незначительно, а также подавляло экспрессию компонентов инфламмасом в микроглии.

Активировать NLRP3-инфламмасомы в микроглии человека может и один только S-белок, если их перед этим подготовить. Он делает это через рецептор ACE2. Для активации необходим сигнальный путь NF-kB.

Неизвестно, какой эффект оказывает активация микроглии в присутствии эндогенных факторов, таких как α-синуклеин. Человеческую микроглию заражали коронавирусом в присутствии фибрилл α-синуклеина. Авторы показали активацию инфламмасом. Они говорят о том, что коронавирус — потенциальный фактор риска развития болезни Паркинсона.

«Таким образом, если кто-то склонен к развитию болезни Паркинсона, то заболеть COVID-19 – это как подлить топлива в "огонь" в мозге. То же самое можно сказать про болезнь Альцгеймера и другие деменции, которые связаны с активностью инфламмасом», — комментирует Трент Вудруф, профессор Университета Квинсленда и последний автор статьи.

Коронавирус проникает в мозг макаки-резуса через обонятельный эпителий