SARS-CoV-2 провоцирует накопление бета-амилоида в нервной системе

Болезнь Альцгеймера (БА) — наиболее распространенная причина деменции. Несмотря на это, этиология заболевания все еще остается не до конца изученной. Одна из гипотез, получивших большое внимание в последнее время, состоит в том, что бета-амилоид, накопление которого характерно для БА, обладает антимикробными свойствами и может синтезироваться в рамках иммунного ответа. Ученые из США показали, что инфекция SARS-CoV-2 провоцирует накопление бета-амилоида в сетчатке человека.

Сетчатка является наиболее легкодоступной частью ЦНС и позволяет обнаруживать характерные для БА отложения бета-амилоида, в том числе неинвазивными методами. Авторы дополнительно подтвердили эти данные, используя препараты сетчатки, полученные от недавно скончавшихся (сбор образцов в пределах четырех часов после смерти) пациентов с БА (три пациента) и контролей без этого заболевания (четыре человека). Окраска аналогом куркумина CRANAD-28, а также анализ с использованием специфичного к бета-амилоиду антитела 6E10 выявили значимо большее количество амилоидных бляшек в сетчатке больных БА.

Затем авторы in vitro культивировали органоиды сетчатки, выращенные из индуцированных плюрипотентных клеток человека. В органоидах, полученных из клеток пациентов с наследственной формой БА (мутации в генах app и psen1) образовывались скопления бета-амилоида, подобные тем, которые были обнаружены в препаратах сетчатки пациентов с БА.

Секвенирование РНК отдельных клеток органоидов показало высокие уровни экспрессии рецепторов, связанных с проникновением SARS-CoV-2 в клетки. В ганглионарных клетках сетчатки и клетках макроглии ученые выявили активную экспрессию рецептора NRP1, в нейронных и глиальных популяциях — рецептора ACE2. Окраска клеток после инкубирования органоидов со спайк-белком (S-белком) коронавируса показала, что он колокализуется с маркером нейронов TUJ1.

После инкубации органоидов сетчатки с S-белком ученые также окрасили их CRANAD-28. Выяснилось, что в инкубированных клетках значительно активнее накапливались отложения бета-амилоида, чем в необработанных контрольных органоидах. Более того, бета-амилоид колокализовался со спайк-белком. Анализ препаратов сетчатки, полученных посмертно от пациентов с COVID-19 без истории деменции или БА, показал, что при инфекции в сетчатке значительно усиливалось накопление бета-амилоида. При этом в препаратах сетчатки также наблюдалась частичная колокализация бета-амилоида со спайк-белком. Секвенирование РНК отдельных клеток препаратов сетчатки пациентов с COVID-19 выявило повышенную экспрессию NRP1 и ACE2, схожую с тем, что ученые наблюдали на органоидах.

Наконец, авторы показали, что фармакологическое ингибирование NRP1 снижает накопление бета-амилоида после обработки препаратов сетчатки спайк белком.

Таким образом, работа подтвердила связь отложений бета-амилоида с иммунным ответом и выявила возможный путь формирования долгосрочных осложнений, связанных с инфекцией SARS-CoV-2.