При COVID-19 образуются амилоидные бляшки, как при болезни Альцгеймера

Новое исследование показало, что COVID-19 может приводить к накоплению белков, схожих с теми, что наблюдаются у пациентов с болезнью Альцгеймера – не только в мозге, но и в глазах. Это может объяснить, почему «мозговой туман» – общий термин для проблем с памятью и когнитивными функциями – часто упоминается как симптом коронавирусной инфекции.

Ученые из Йельского университета изучили возможное сходство между неврологическими последствиями COVID-19 и болезнью Альцгеймера. Они проверили, способен ли вирус SARS-CoV-2 вызывать образование амилоидных бляшек, которые могли бы объяснить когнитивные нарушения после болезни.

«Есть все больше доказательств связи COVID-19 и “мозгового тумана” – распространенного симптома после инфекции», – говорит старший автор исследования Брайан Хафлер, офтальмолог из Йельской школы медицины. «Хотя механизмы этого явления до конца не ясны, ученые обнаружили, что вирус может провоцировать накопление бета-амилоида в центральной нервной системе».

Сетчатка глаза является частью центральной нервной системы, и, как одна из самых доступных для клинического изучения структур, она может служить индикатором не только состояния зрения, но и работы мозга. Ранее было установлено, что у пациентов с болезнью Альцгеймера бета-амилоид накапливается как в мозге, так и в сетчатке, что делает её перспективным объектом для диагностики.

Для исследования ученые использовали посмертные образцы сетчатки пациентов, а также выращенные в лаборатории органоиды сетчатки – трехмерные модели, созданные из стволовых клеток. Они проанализировали различные типы клеток, измерив уровень РНК в их ядрах, чтобы определить выработку белков. Особое внимание уделялось двум белкам – нейропилину-1 (NRP1) и ангиотензинпревращающему ферменту 2 (ACE2), которые, как предполагается, SARS-CoV-2 использует для проникновения в нейроны.

Оказалось, что NRP1 присутствует в нейронах и глиальных клетках сетчатки у людей, перенесших COVID-19, что указывает на возможный путь проникновения вируса в глаза. У пациентов без деменции, но с историей COVID-19, наблюдалось повышенное накопление бета-амилоида, напоминающее изменения при болезни Альцгеймера. Аналогичный эффект был зафиксирован в органоидах сетчатки после воздействия спайк-белка коронавируса.

Интересно, что при добавлении ингибитора NRP1 ученым удалось предотвратить рост уровня бета-амилоида в тканях, подвергшихся воздействию вируса. Это открывает возможность разработки терапии, направленной на NRP1, для борьбы с неврологическими осложнениями COVID-19, такими как «мозговой туман».

«Роль NRP1 в агрегации бета-амилоида дает конкретную молекулярную мишень для дальнейших исследований», – отмечает Хафлер. «Наша работа показала, что контакт с SARS-CoV-2, особенно его спайк-белком, может вызывать образование амилоидных скоплений как в человеческой сетчатке, так и в органоидах».

Кроме того, исследование поддерживает гипотезу о том, что бета-амилоид может выполнять защитную функцию в мозге. Ранее считалось, что эти бляшки непосредственно вызывают болезнь Альцгеймера, но теперь их чаще рассматривают как маркеры скрытых угроз. Бета-амилоид структурно схож с известными антимикробными пептидами, и некоторые данные указывают на его роль в иммунной защите мозга.

«Это подтверждает антимикробную гипотезу болезни Альцгеймера, предполагая, что бета-амилоид может быть частью врожденного иммунного ответа мозга на вирусные инфекции», – говорит Хафлер. Авторы исследования отмечают, что и другие вирусы способны провоцировать накопление бета-амилоида, и подчеркивают необходимость дальнейших изысканий. В настоящее время команда Хафлера проводит клинические исследования, чтобы выяснить, повышает ли COVID-19 долгосрочный риск развития болезни Альцгеймера.

«Наша конечная цель – предотвратить долгосрочные неврологические последствия COVID-19 и изучить ингибиторы NRP1, а также другие модуляторы взаимодействий вирус-хозяин как потенциальные методы терапии для предотвращения вирус-индуцированной амилоидной патологии и болезни Альцгеймера», – заключает ученый.