Курение стимулирует два гена, связанных с инфекцией SARS-CoV-2, но подавляет третий

Исследована экспрессия генов, важных для проникновения нового коронавируса в клетку — рецептора ACE2 и двух протеаз — в респираторном эпителии курящих, инфицированных риновирусом, а также больных астмой и аллергическими заболеваниями.

Credit:

123rf.com

SARS-CoV-2 проникает в эпителиальные клетки дыхательных путей человека посредством слияния вирусной и клеточной мембран или эндоцитоза. Для этого вирусу нужны некоторые клеточные белки: рецептор ACE2 и протеазы, которые расщепляют вирусный белок S, взаимодействующий с рецептором, в определенных сайтах, в частности, мембранная сериновая протеаза TMPRSS2 и лизосомная эндопептидаза катепсин L.

Сотрудники Центра исследования легких Германии изучили профили экспрессии трех этих белков, обеспечивающих вход SARS-CoV-2, в первичных эпителиальных клетках дыхательных путей, полученных от доноров, для которых предполагается более высокий риск тяжелого протекания COVID-19. В число потенциальных факторов риска вошли ХОБЛ, астма, рак легких, аллергический ринит, муковисцидоз или вирусные инфекции.

Авторы провели поиск в базе Gene Expression Omnibus; их требования отвечали 54 набора, включающие транскриптомные анализы 3428 образцов. Повторный анализ этих данных показал, что курение связано с повышенной экспрессией не только ACE2 (о чем уже не раз писали), но и TMPRSS2, однако экспрессия катепсина L у курильщиков понижена. У людей, инфицированных риновирусом («обычной простудой»), увеличивалась экспрессия всех трех генов, связанных с проникновением SARS-CoV-2. Такой же эффект вызывала стимуляция поли (I:C) (синтетический полинуклеотид, имитатор вирусной РНК, способствует активации врожденного иммунитета). Интересно, что у людей с астмой и аллергическим ринитом снижалась экспрессия ACE2 и катепсина L в эпителиальных клетках носа. Для лиц с муковисцидозом были доступны только данные по протеазам, в них существенных отличий не обнаружилось. Влияние рака легких на экспрессию генов, связанных с COVID-19, также было незначительным.

Препринт, размещенный на bioRxiv, прокомментировала Людмила Прокунина-Олссон из Национального института рака США. Она отметила, что по их данным и данным других исследователей, интерфероны и вирусные инфекции стимулируют в различных человеческих клетках и тканях экспрессию укороченной формы ACE2. При этом полноразмерная форма интерферонами не стимулируется, вопреки результатам, полученным в апреле (подробнее на PCR.news). Укороченная форма АСЕ2 не связывает S-белок вируса; ее функциональная роль пока неясна. В то же время транскриптомные исследования, которые проводятся с помощью микрочипов, не различают полноразмерную и укороченную формы, если нацелены на общие для них участки мРНК. Если результаты Прокуниной-Олссон с коллегами верны, то многие исследования по экспрессии ACE2, а также мнения о возможной опасности терапии интерферонами про COVID-19 нуждаются в переосмыслении. С другой стороны, в знаменитом апрельском исследовании, где была показана повышенная экспрессия АСЕ2 в легких курильщиков, выявляли не только мРНК этого белка, но и сам белок с помощью окрашивания антителами. Как сообщается в препринте Прокуниной-Олссон и соавт., укороченная форма коммерческими антителами не окрашивается, поэтому, очевидно, у курильщиков повышена экспрессия именно полноразмерной формы.

Так или иначе, новые данные показывают, что курение воздействует на несколько молекулярных мишеней, связанных с COVID-19. Это же касается других респираторных и аллергических заболеваний.

Источник

Junping Yin, et al. // Expression of ACE2, TMPRSS2 and CTSL in human airway epithelial cells under physiological and pathological conditions: Implications for SARS-CoV-2 infection // bioRxiv, 2020; DOI:  10.1101/2020.08.06.240796

Добавить в избранное

Вам будет интересно