Спайковый белок (или белок-шип), который входит в состав оболочки вируса SARS-CoV-2, придавая ему сходство с короной, сохраняется в оболочках головного мозга и черепном костном мозге в течение четырех лет после заражения. Столь длительное присутствие белка в этой части организма повышает риск нейродегенеративных заболеваний, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Cell Host & Microbe, пишет RTVI.US.
Команда ученых из Мюнхенского института Гельмгольца и Университета Людвига-Максимилиана, используя новый метод визуализации на основе искусственного интеллекта, по-новому взглянула на то, как белок-шип, одним из свойств которого является заражение клетки вирусом, влияет на мозг. Эта технология позволила обнаружить ранее не выявляемые распределения белка-шипа в образцах тканей мышей и пациентов с COVID-19.
«Стойкий белок-шип на границах мозга может способствовать долгосрочным неврологическим последствиям COVID-19 и „долгого COVID“», — отметил руководитель исследования Али Эртюрк.
Это, по его словам, включает в себя ускоренное старение мозга, которое потенциально может привести к потере от 5 до 10 лет здоровой работы мозга у заразившихся инфекцией. Согласно исследованию, белок-шип связывается с так называемыми рецепторами ACE2, которые особенно распространены в мозговых оболочках и черепном костном мозге. Они обеспечивают проникновение в клетку трех штаммов COVID-19 — это SARS-CoV, NL63 и SARS-CoV-2. Рецепторы, к слову, распространены повсеместно (не только в мозге), в том числе в сердце, легких и почках.
Ученые исследовали черепа перенесших коронавирус пациентов, умерших в 2021 и 2022 годах, но не от не связанных с COVID-19 причин. Они обнаружили белок-шип в 10 из 34 образцов, что свидетельствует о том, что он может сохраняться в организме в течение длительного времени после выздоровления. К слову, была также обнаружена корреляция между длительным присутствием белка-шипа в плазме и постковидными осложнениями.
Специалисты выяснили, что снижению белка-шипа в мозге способствует мРНК-вакцина BioNTech/Pfizer Comirnaty (другие вакцины в этом исследовании не изучались). У вакцинированных мышей уровень спайкового белка в легких, печени, почках, сердце, костном и головном мозге был ниже, чем у непривитых животных. Но снижение составило около 50%, поэтому остатки белка-шипа по-прежнему представляют угрозу для мозга.
Обнаружение белков вируса в мозге после легкой формы заражения штаммом «омикрон» (Omicron XBB.1.5) позволяет предположить, что это может способствовать ухудшению долговременной памяти, говорится в исследовании. Мышам, к слову, ввели две дозы вакцины и заразили «омикроном» через 10 дней после завершения полного курса вакцинации.
«Это снижение — важный шаг, — заявил Эртюрк. — Наши результаты, полученные на моделях мышей и лишь частично применимые к людям, указывают на необходимость дополнительных методов лечения и вмешательств для полного устранения долгосрочных последствий, вызванных инфекцией SARS-CoV-2».
Ученые предупреждают, что примерно 5−10% заразившихся коронавирусом страдают от постковидного синдрома. Это говорит о том, что около 400 млн человек могут быть носителями значительного количества спайкового белка. Вакцины на основе мРНК могут помочь снизить риск нейродегенеративных заболеваний, но это не значит, что они нивелируют опасность. Все равно могут возникнуть инфекции, приводящие к накоплению шиповидного белка — а это чревато, например, хроническим воспалением головного мозга и повышенным риском инсультов.
Костный мозг и мозговые оболочки черепа, в отличие от тканей головного мозга, более доступны для медицинских обследований. Это может позволить идентифицировать белки-шипы или маркеры воспаления в плазме крови или спинномозговой жидкости.
«Такие маркеры крайне важны для ранней диагностики неврологических осложнений, связанных с COVID-19», — подчеркнул Эртюрк.
По его словам, если более обстоятельно подойти к изучению этого типа белков, есть вероятность разработать методы лечения, которые позволят предотвратить неврологические нарушения, вызванные ковидом.
Одним из ограничений данного исследования является то, что, несмотря на наличие повышенных уровней биомаркеров нейродегенерации в спинномозговой жидкости у пациентов с длительным COVID-19, не удалось оценить наличие белка-шипа в тканях черепа, мозговых оболочках и мозге из-за отсутствия посмертных образцов тканей. Помимо этого, не было информации о вариантах SARS-CoV-2 у исследуемых пациентов, а образцы тканей человеческого черепа и мозга в основном относились к лобно-теменной области.
«Хотя эти результаты не подтверждают, что спайковый белок напрямую вызывает клинические неврологические симптомы, они указывают на долгосрочные последствия воспаления, вызванного спайковым белком, и нарушения передачи сигналов в мозге, — говорится в работе. — Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы выяснить влияние спайкового белка на мозг и его связь с другими неврологическими заболеваниями».