При COVID-19 утворюються амілоїдні бляшки, як при хворобі Альцгеймера

Нове дослідження показало, що COVID-19 може призводити до накопичення білків, схожих з тими, що спостерігаються у пацієнтів з хворобою Альцгеймера – не тільки в мозку, але і в очах. Це може пояснити, чому «мозковий туман» – загальний термін для проблем з пам’яттю і когнітивними функціями – часто згадується як симптом коронавірусної інфекції.

Вчені з Єльського університету вивчили можливу схожість між неврологічними наслідками COVID-19 і хворобою Альцгеймера. Вони перевірили, чи здатний вірус SARS-CoV-2 викликати утворення амілоїдних бляшок, які могли б пояснити когнітивні порушення після хвороби.

«Є все більше доказів зв’язку COVID-19 і «мозкового туману» – поширеного симптому після інфекції», – каже старший автор дослідження Брайан Хафлер, офтальмолог з Єльської школи медицини. «Хоча механізми цього явища до кінця не зрозумілі, вчені виявили, що вірус може провокувати накопичення бета-амілоїду в центральній нервовій системі».

Сітківка ока є частиною центральної нервової системи, і, як одна з найбільш доступних для клінічного вивчення структур, вона може служити індикатором не тільки стану зору, але і роботи мозку. Раніше було встановлено, що у пацієнтів з хворобою Альцгеймера бета-амілоїд накопичується як в мозку, так і в сітківці, що робить її перспективним об’єктом для діагностики.

Для дослідження вчені використовували посмертні зразки сітківки пацієнтів, а також вирощені в лабораторії органоїди сітківки – тривимірні моделі, створені зі стовбурових клітин. Вони проаналізували різні типи клітин, вимірявши рівень РНК в їх ядрах, щоб визначити вироблення білків. Особлива увага приділялася двом білкам – нейропіліну-1 (NRP1) і ангіотензинперетворювальному ферменту 2 (ACE2), які, як передбачається, SARS-CoV-2 використовує для проникнення в нейрони.

Виявилося, що NRP1 присутній в нейронах і гліальних клітинах сітківки у людей, які перенесли COVID-19, що вказує на можливий шлях проникнення вірусу в очі. У пацієнтів без деменції, але з історією COVID-19, спостерігалося підвищене накопичення бета-амілоїду, що нагадує зміни при хворобі Альцгеймера. Аналогічний ефект був зафіксований в органоїдах сітківки після впливу спайк-білка коронавірусу.

Цікаво, що при додаванні інгібітору NRP1 вченим вдалося запобігти зростанню рівня бета-амілоїду в тканинах, що зазнали впливу вірусу. Це відкриває можливість розробки терапії, спрямованої на NRP1, для боротьби з неврологічними ускладненнями COVID-19, такими як «мозковий туман».

«Роль NRP1 в агрегації бета-амілоїду дає конкретну молекулярну мішень для подальших досліджень», – зазначає Хафлер. «Наша робота показала, що контакт з SARS-CoV-2, особливо його спайк-білком, може викликати утворення амілоїдних скупчень як в людській сітківці, так і в органоїдах».

Крім того, дослідження підтримує гіпотезу про те, що бета-амілоїд може виконувати захисну функцію в мозку. Раніше вважалося, що ці бляшки безпосередньо викликають хворобу Альцгеймера, але тепер їх частіше розглядають як маркери прихованих загроз. Бета-амілоїд структурно схожий з відомими антимікробними пептидами, і деякі дані вказують на його роль в імунному захисті мозку.

«Це підтверджує антимікробну гіпотезу хвороби Альцгеймера, припускаючи, що бета-амілоїд може бути частиною вродженої імунної відповіді мозку на вірусні інфекції», – каже Хафлер. Автори дослідження відзначають, що й інші віруси здатні провокувати накопичення бета-амілоїду, і підкреслюють необхідність подальших досліджень. В даний час команда Хафлера проводить клінічні дослідження, щоб з’ясувати, чи підвищує COVID-19 довгостроковий ризик розвитку хвороби Альцгеймера.

«Наша кінцева мета – запобігти довгостроковим неврологічним наслідкам COVID-19 і вивчити інгібітори NRP1, а також інші модулятори взаємодій вірус-господар як потенційні методи терапії для запобігання вірус-індукованій амілоїдній патології та хворобі Альцгеймера», – підсумовує вчений.