Koronawirus zdaje się działać inaczej niż większość atakujących nas wirusów układu oddechowego. Naukowcy z Uniwersytetu Południowej Kalifornii (USC Leonard Davis School of Gerontology) uważają, że SARS-CoV-2 jest w stanie zahamować odpowiedź immunologiczną organizmu, ponieważ blokuje jedną z pierwszych linii obrony w komórce, a mianowicie mitochondria.

Mitochondria to centra energetyczne komórki, czyli miejsca, gdzie produkowana jest energia w procesie oddychania tlenowego, gromadzona potem w postaci wysokoenergetycznych wiązań ATP (adenozynotrifosforan). Mitochondria są to, mówiąc językiem biologii, organelle półautonomiczne, czyli takie, które posiadają własne DNA i rybosomy, dzięki czemu same syntetyzują białka niezbędne do swojego funkcjonowania.

W nowych badaniach prześledzono sposób w jaki nowy koronawirus wpływa na geny mitochondrialne w porównaniu z innymi wirusami oddechowymi. Naukowcy z USC uważają, że ich odkrycie wyjaśnia częściowo, dlaczego starsze osoby oraz ludzie z zaburzeniami metabolicznymi ostrzej reagują na COVID-19.

- Jeśli masz już dysfunkcję mitochondrialną i metaboliczną, możesz w rezultacie mieć słabą pierwszą linię obrony przed COVID-19 - wyjaśnia jeden ze współautorów badania Pinchas Cohen, profesor gerontologii, medycyny i nauk biologicznych.

Jak koronawirus wycisza wrodzoną reakcję zapalną organizmu

Naukowcy sugerują, że koronawirus wycisza odpowiedź immunologiczną poprzez odciągnięcie genów mitochondrialnych od ich normalnej funkcji. - Przyjrzeliśmy się w jaki sposób wirus celuje w mitochondria, organelle komórkowe, które są kluczową częścią wrodzonego układu odpornościowego i centrum produkcji energii - mówi Brendan Miller, jeden z członków zespołu badawczego.

Zespół przeanalizował ogromne ilości informacji, jakie pojawiły się od początku pandemii, porównał także dane uzyskane w wyniku sekwencjonowania RNA, dotyczące interakcji pomiędzy mitochondrium a SARS-CoV-2 z interakcjami, jakie zachodzą pomiędzy mitochondrium a innymi wirusami (syncytialny wirus oddechowy, wirus grypy sezonowej typu A, wirus paragrypy).

W efekcie naukowcy doszli do wniosku, że nowy koronawirus  wycisza komórkową odpowiedź ochronną organizmu na trzy różne sposoby. Wydaje się, że przede wszystkim zmniejsza poziom grupy białek mitochondrialnych (tzw. complex one), które są kodowane przez jądrowe DNA. W efekcie dochodzi w komórce do zahamowania produkcji metabolicznej i reaktywnych form tlenu. W sytuacji, gdy wszystko działa prawidłowo, w odpowiedzi na atak wirusa rozwija się reakcja zapalna, która prowadzi do jego unicestwienia. Koronawirus zdaje się wyłączać ten mechanizm.

- Koronawirus przeprogramowuje komórkę tak, aby ta nie wytwarzała pewnych białek (complex one). To może w efekcie być jeden ze sposobów pomagających mu w replikacji - mówi dr Miller, podkreślając jednocześnie, że ta hipoteza wymaga jeszcze sprawdzenia.

Zauważono jednocześnie, że koronawirus nie zmienia poziomu białka informacyjnego (mRNA MAVS). Ekspresja tego białka zwykle informuje komórkę, że doszło do ataku wirusa, teraz jednak komórka nie dostaje żadnego impulsu, a więc nie włącza sygnału alarmowego.

Ponadto badacze zauważają, że w obliczu ataku ze strony SARS-CoV-2 geny, znajdujące się w mitochondrium, które są odpowiedzialne za wytwarzanie energii pomocnej przy zwalczaniu wirusa, nie włączają się odpowiednio szybko.

Źródła: Nature Scientific Reports, MedicalXPress.com, gazeta.pl