SARS-CoV-2-infektion forårsager COVID-19. Tilstedeværelsen af virussen i hjertevævet hos patienter med COVID-19 tyder på, at dette er en direkte, snarere end sekundær, virkning af infektion. Mennesker smittet med Covid-19 har en signifikant højere risiko for at udvikle hjertemuskelbetændelse, unormal hjerterytme, blodpropper, slagtilfælde, hjerteanfald og hjertesvigt i mindst et år efter infektion sammenlignet med dem, der ikke har været inficeret med virussen.
Forskere har dog hurtigt udviklet vacciner og medicin for at mindske sværhedsgraden af COVID-19 sygdom; disse terapier beskytter ikke hjerte eller andre organer fra skade.
Forskere ved University of Maryland School of Medicines (UMSOM) Center for Precision Disease Modeling identificerede, hvordan SARS-CoV-2 beskadiger hjertevæv.
Sidste år, i forskning, der involverede frugtfluer og menneskeceller, blev de mest dødelige SARS-CoV-2-proteiner opdaget. De fandt, at et lovende lægemiddel selinexor reducerede toksiciteten af et af disse proteiner, men ikke det andet, kendt som Nsp6.
I denne undersøgelse fandt forskerne ud af, at Nsp6 var det mest giftige SARS-CoV-2-protein i fluehjertet. De opdagede derefter, at Nsp6-proteinet kaprede frugtfluens hjerteceller for at aktivere glykolyseprocessen, så cellerne kunne forbrænde sukkeret glukose til energi. Hjerteceller bruger typisk fedtsyrer som energikilde, men under hjertesvigt, da disse celler forsøger at helbrede det beskadigede væv, omdannes de til sukkerstofskiftet. Forskerne opdagede, at Nsp6-proteinet forstyrrede mitokondrierne, cellens kraftcenter, der bruger sukkermetabolisme til at lave energi.
Senere, ved at bruge stoffet 2-deoxy-D-glucose (2DG), blokerede forskerne sukkermetabolismen i frugtfluer og musehjerteceller. De fandt ud af, at stoffet reducerede hjertet og mitokondrier beskadigelse forårsaget af Nsp6-virusproteinet.
Seniorforfatter Zhe Han, Ph.D., professor i medicin og direktør for Center for Precision Disease Modeling ved UMSOM, sagde: "Vi ved, at nogle vira kaprer det inficerede dyrs cellemaskineri for at ændre dets stofskifte for at stjæle cellens energikilde, så vi formoder, at SARS-CoV-2 gør noget lignende. Vira kan også bruge biprodukterne fra sukkerstofskiftet som byggesten til at lave flere vira. Så vi forudser, at dette lægemiddel, der ændrer metabolismen i hjertet tilbage til, hvad det var før infektionen, ville være dårligt for virussen ved at afbryde dets energiforsyning og eliminere de stykker, det skal replikere."
Forskere bemærkede, "Heldigvis er 2DG billig og bruges jævnligt i laboratorieforskning. Selvom 2DG ikke er blevet godkendt af US Food and Drug Administration til at behandle sygdom, er stoffet i øjeblikket i kliniske forsøg til behandling af COVID-19 i Indien."
Mark T. Gladwin, MD, Vice President for Medical Affairs ved University of Maryland, Baltimore, og John Z. og Akiko K. Bowers Distinguished Professor and Dean, UMSOM, sagde, "For mange amerikanere, der er kommet sig over COVID, ender med farlige hjertesygdomme uger eller måneder senere, og vi er nødt til at lære de grundlæggende årsager til, hvorfor dette sker. Med denne forskning, der belyser Nsp6-proteinets veje, kan vi forfine de behandlinger, vi målretter mod fremtidig forskning med det ultimative mål at vende yderligere hjerteskader hos disse patienter."
Journal Reference:
- Zhu, Jy., Wang, G., Huang, X. et al. SARS-CoV-2 Nsp6 beskadiger Drosophila hjerte- og musekardiomyocytter gennem MGA/MAX kompleks-medieret øget glykolyse. Kommun Biol 5, 1039 (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-03986-6
