10 април 2020-Нюз Фронт.
Причиняващият агент на коронавирус SARS-CoV-2 с помощта на неструктурни белтъци уврежда хемоглобина, важен транспортен белтък при хората. Това води до усилване на възпалителните птоцеси и появата на «матово стъкло в белите дробове.
Резултатът от молекулярното докиране (компютърна симулация) на взаимодействието на вирусен гликопротеин с хемоглобин. Вляво е структурата на вирусната молекула, вдясно е схемата на междумолекулните взаимодействия / © Liu & Li, 2020
Изследване, проведено от Wenzhong Liu от Университета за наука и технологии в Съчуан, заедно с Hualan Li от университета Yibin, показва, че вирусът SARS-CoV-2 може да атакува червените кръвни клетки на човека чрез свързване с молекулите на хемоглобина. Това води до нарушаване на транспортирането на кислород през кръвния поток. Статията на учените е качена в архива на предпечатните издания на ChemRxiv.
Хемоглобинът е сложен белтък, съдържащ метал, който може да се свърже обратимо с кислорода. В центъра на всяка молекула на хемоглобина се намира хем или порфириново ядро, съдържащо двувалентен железен атом: той е в състояние да свърже четири O2 молекули.
Събирайки кислород в белите дробове, червените кръвни клетки с помощта на хемоглобин го пренасят в различни органи и части на тялото.
Вирусните частици SARS-CoV-2 не взаимодействат директно с червените кръвни клетки. За това са отговорни редица неструктурни (не част от вирусния капсид) белъуци, кодирани от вирусна РНК.
Такива белтуци улесняват фиксирането и репликацията на вируса в организма гостоприемник, блокирайки клетъчните механизми и биохимичните пътища.
Китайски учени откриха, че някои от тези неструктурни вирусни белтъци проникват в червените кръвни клетки и изместват желязото от порфириновите ядра.
Това прави червените кръвни клетки по-малко способни да транспортират кислород.
Изследователите успяха да идентифицират три такива протеина — orf1ab, ORF10 и ORF3a, свързването на които с бета веригата на молекулата на хемоглобина води до желязна дисоциация. Също така повърхностният вирусен гликопротеин и белтък ORF8 могат да участват в свързването на хема.
Такова въздействие води до увеличаване на възпалителните процеси в белите дробове, хипоксемия, развитие на симптоми на симптом на остър респираторен дистрес и полиорганен дефицит на кислород.
Свързването на вирусните белтъци с хема обяснява и появата на така наречения симптом на матово стъкло при пациенти с асимптоматичен коронавирус: проявява се с намаляване на прозрачността на белодробната тъкан поради намаляване на въздухопроницаемостта на алвеолите и натрупване на хемоглобин в алвеолите.
Друг симптом, който индиректно показва ефекта на вируса върху порфириновото ядро, е увеличаване в кръвта при някои пациенти на железосъдържащия белтък феритин.
Ново откритие обяснява ефективността на две лекарства — хидроксихлорохин и фавипиравир — при лечението на Covid-19.
Не толкова отдавна френският учен Дидие Раул каза, че повече от 1000 души са излекувани от коронавирусна инфекция благодарение на употребата на хидроксихлорохин (който обикновено се използва за лечение на малария).
Според Лю и Ли, хлорохинът (химически предшественик на хидроксихлорохин) може да блокира атаката на белтъците orf1ab, ORF3a и ORF10 и също така да предотврати свързването на ORF8 с хемоглобина.
Това позволява да се намали отрицателното въздействие на вирусната инфекция върху белите дробове и тялото като цяло.
Що се отнася до фавипиравир — това антивирусно лекарство, успешно в борбата с много РНК вируси, показва по-насочено действие срещу SARS-CoV-2. Той блокира повърхностните гликопротеини и вирусния белтък ORF7a, предотвратявайки навлизането на вируса в клетката, а неговите белтъци — модифициращи молекулите на хемоглобин
Механизмът на свързване на вирусни белтъци, описан от Ли и Лю, може да е в основата на явлението, че децата са по-склонни да понасят коронавирусна инфекция.
Както бе споменато по-горе, вирусните белтъци причиняват дисоциация на желязо чрез взаимодействие с бета веригата на хемоглобина, която е структурна част на ΗbA — нормален хемоглоб при възрастни.
При децата в кръвта преобладава ака нареченият Фетален хемоглобин ΗbF, който не съдържа бета вериги и вероятно е неуязвим към вирусни белтъци.
Възможно, подобна особеност в структурата на хемоглобина причинява ниска честота в някои страни в Африка. В региони, където преобладава маларията, има голям процент хора с таласемия, генетично заболяване, чиито носители синтезират мутантния хемоглобин без бета вериги.
Изводите на изследователите могат да доведат до преразглеждане на тактиката на лечение на тежко болни пациенти с Covid-19.
Вероятно протоколите за белодробна вентилация и дихателна поддръжка за ОРДС могат да навредят на пациенти с коронавирусна пневмония, причинявайки увреждане на белите дробове. Ако изводите, описани в статията, са правилни, кръвопреливането и хипербарната оксигенация на пациентите могат да бъдат от по-голяма полза.
Работата на китайските учени все още очаква резенция, и правилността на изводите трябва да бъде потвърдена от други изследователи.
Авторите на работата също така силно препоръчват да не се правят опити за започване на самостоятелно лечение с хидроксихлорохин фавипиравир, а да се използват лекарства само по указание на лекар.
Останете вкъщи и не боледувайте, следете информацията в медиите и спазвайте препоръките на властите и лекарите.
Продължаваме да следим обстановката и развитието на ситуацията очаквайте подробности.
Ася Иванова-Зуан