Коронавирус проникает в нервные клетки через туннели

Неврологические проявления тяжелой формы COVID-19 — серьезная проблема. Однако до сих пор непонятно, как SARS-CoV-2 получает доступ к мозгу и почему инфекция приводит к неврологическим симптомам. Основные пути проникновения коронавируса в клетку предполагают связывание с рецептором ACE2, а этот рецептор в мозге практически не детектируется. С другой стороны, известно, что коронавирусы SARS и MERS проникают в мозг. А в мозге умерших от COVID-19 обнаруживали РНК SARS-CoV-2. Вопрос о том, как коронавирусы проникают в сами нейроны (и проникают ли), остается открытым. Есть много данных в пользу того, что центральную нервную систему при COVID-19 повреждает иммунная реакция, а не вирусная инвазия (подробнее на PCR.NEWS)

Исследователи из парижского института Пастера культивировали нервные клетки человека вместе с клетками эндотелия, инфицированными SARS-CoV-2 (линия Vero E6, которая широко используется для исследований коронавируса). Они убедились, что в такой совместной культуре нейроны могут быть инфицированы, и выяснили, как это происходит. Статья была в 2021 году  размещена на bioRxiv, а сейчас опубликована в Science Advances.

Оказалось, что SARS-CoV-2 проникает в нейроны через туннельные нанотрубки (ТНТ). Это тонкие мембранные каналы, богатые актином, которые обеспечивают межклеточный транспорт различных грузов, включая органеллы, амилоидные белки и вирусные частицы (это показано, в частности, для гриппа, ВИЧ и простого герпеса).

Нанотрубки, соединяющие клетки, и вирусы в них авторы наблюдали с помощью криокорреляционной световой и электронной микроскопии и криоэлектронной томографии ( подробнее о методах). Перемещения SARS-CoV-2 в культуре клеток также отслеживали, используя иммуноокрашивание антителами против двухцепочечной РНК и белков коронавируса.

Вирус был виден в ТНТ между эпителиальными клетками и нейронами, в самих нейронах. Эксперименты с добавлением ремдесивира (ингибитора репликации коронавируса) показали, что вирус не только пассивно переносится в нейроны, но и может в них реплицироваться. А если заблокировать с помощью антитела рецептор ACE2 у восприимчивых клеток, между ними происходила передача вируса по ТНТ.

Таким образом, описан механизм, объясняющий, как коронавирус может инфицировать нервные клетки и другие клетки, не имеющие рецептора ACE2. Как предполагают авторы статьи, в транспортировке вируса участвуют актин и миозин. Примечательно, что коронавирусная инфекция увеличивает количество ТНТ в клеточной культуре: возможно, SARS-CoV-2 индуцирует их образование, как это ранее было показано для ВИЧ.

«Коронавирус такой зловещий, — говорит Неван Кроган из Университета Калифорнии в Сан-Франциско, который не участвовал в этой работе, но еще в 2020 году показал увеличение клеточных выростов при коронавирусной инфекции. — Он манипулирует всеми нашими процессами при очень скудном генетическом [репертуаре]».