Тяжесть протекания COVID-19 может зависеть от состава микробиоты легких

S-белок SARS-CoV-2 представляет собой гликопротеин. Это значит, что к его белковой части присоединены остатки сахаров. У человека и других животных есть специальные белки — лектины, предназначенные для распознавания углеводов на поверхности патогенов. Некоторые вирусы научились использовать лектины, чтобы попадать внутрь клетки.

Ученые исследовали взаимодействия между S-белком SARS-CoV-2 и различными лектинами С-типа (DC-SIGN, Langerin, MGL, MR, Dectin-1 и Mincle), которые экспрессируются дендритными клетками и макрофагами, при помощи иммуноферментного анализа. Выяснилось, что S-белок действительно может связываться с DC-SIGN и MGL. Кроме того, ученые показали, что белок спайка нового коронавируса связывается с белками Sidlec — лектинами L-типа, узнающими остатки сиаловой кислоты. Такие лектины экспрессируются на поверхностях широкого спектра клеток, участвующих в иммунном ответе.

Известно, что вирус гриппа А, ВИЧ и некоторые коронавирусы способны взаимодействовать с гликозаминогликанами клеток инфицированного организма, а также влиять на его микробиом. На поверхности клеток бактерий, живущих в легких человека, также присутствуют различные полисахариды. Исследователи собрали библиотеку капсульных полисахаридов пневмококка (Streptococcus pneumoniae) и проверили, связывается ли с ними S-белок SARS-CoV-2. Оказалось, белок спайка может взаимодействовать с четырьмя из семи самых распространенных типов капсульных полисахаридов. Эти полисахариды имеют схожие эпитопы и отличаются от других наличием в структуре рамнозы — моносахарида, не представленного в человеческих клетках, но характерного для бактерий.

Аналогичный анализ был проведен для поверхностных липополисахаридов грамотрицательных патогенных бактерий: Pseudomonas aeruginosa, вызывающей легочные инфекции, а также Salmonella typhimurium и Shigella flexneri, которые обитают в кишечнике. Выяснилось, что белок спайка взаимодействует только с легочным патогеном P. aeruginosa, который отличается от двух других бактерий еще и тем, что в состав его липополисахаридов включена рамноза.

Таким образом, ученые обнаружили, что S-белок коронавируса связывается с лектинами иммунных клеток. Ранее было показано, что связывание лектиновых рецепторов подавляет функцию макрофагов, вызывая высвобождение противовоспалительных цитокинов и апоптоз Т-лимфоцитов. Основываясь на этом, авторы полагают, что связывание S-белка SARS-CoV-2 с лектинами может приводить к неадекватному иммунному ответу. Кроме того, исследование специфических взаимодействий между вирусом и бактериальными патогенами легких может пролить свет на влияние сопутствующих инфекций на тяжесть протекания COVID-19.