Zakażenie SARS-CoV-2 powoduje COVID-19. Obecność wirusa w tkance serca pacjentów z COVID-19 sugeruje, że jest to bezpośredni, a nie wtórny skutek infekcji. Osoby zarażone COVID-19 mają znacznie wyższe ryzyko rozwoju zapalenia mięśnia sercowego, nieprawidłowego rytmu serca, zakrzepów krwi, udaru, zawału serca i niewydolności serca przez co najmniej rok po zakażeniu w porównaniu z osobami niezakażonymi wirusem.
Jednak naukowcy szybko opracowali szczepionki i leki, aby zmniejszyć nasilenie choroby COVID-19; te terapie nie chronią serce lub inne narządy przed uszkodzeniem.
Naukowcy z Centrum Precyzyjnego Modelowania Chorób Uniwersytetu Maryland School of Medicine (UMSOM) określili, w jaki sposób SARS CoV-2 uszkadza tkankę serca.
W ubiegłym roku w badaniach z udziałem muszek owocowych i komórek ludzkich odkryto najbardziej śmiercionośne białka SARS-CoV-2. Odkryli, że obiecujący lek selineksor zmniejsza toksyczność jednego z tych białek, ale nie drugiego, znanego jako Nsp6.
W tym badaniu naukowcy odkryli, że Nsp6 jest najbardziej toksycznym białkiem SARS-CoV-2 w sercu muchy. Następnie odkryli, że białko Nsp6 przejęło kontrolę nad komórkami serca muszki owocowej, aby aktywować proces glikolizy, umożliwiając komórkom spalanie glukozy w postaci cukru na energię. Komórki serca zazwyczaj wykorzystują kwasy tłuszczowe jako źródło energii, ale podczas niewydolność serca, ponieważ komórki te próbują wyleczyć uszkodzoną tkankę, przekształcają się w metabolizm cukrów. Naukowcy odkryli, że białko Nsp6 zaburza mitochondria, elektrownię komórki, która wykorzystuje metabolizm cukrów do wytwarzania energii.
Później, stosując lek 2-deoksy-D-glukozę (2DG), naukowcy zablokowali metabolizm cukru u muszek owocowych i mysich komórek serca. Odkryli, że lek zmniejsza serce i uszkodzenie mitochondriów spowodowane przez białko wirusa Nsp6.
Starszy autor Zhe Han, profesor medycyny i dyrektor Centrum Precyzyjnego Modelowania Chorób na UMSOM, powiedział: „Wiemy, że niektóre wirusy porywają maszynerię komórkową zakażonego zwierzęcia, aby zmienić jego metabolizm, aby ukraść źródło energii komórki, więc podejrzewamy, że SARS-CoV-2 robi coś podobnego. Wirusy mogą również wykorzystywać produkty uboczne metabolizmu cukru jako elementy budulcowe do wytwarzania większej liczby wirusów. Tak więc przewidujemy, że ten lek, który zmienia metabolizm w sercu z powrotem do stanu sprzed infekcji, będzie szkodliwy dla wirusa, odcinając jego dopływ energii i eliminując elementy potrzebne do replikacji”.
Naukowcy zauważyli, „Na szczęście 2DG jest niedrogie i jest regularnie wykorzystywane w badaniach laboratoryjnych. Chociaż 2DG nie zostało zatwierdzone przez Amerykańską Agencję ds. Żywności i Leków do leczenia chorób, lek jest obecnie w badaniach klinicznych dotyczących leczenia COVID-19 w Indiach”.
Mark T. Gladwin, MD, wiceprezes ds. medycznych na Uniwersytecie Maryland w Baltimore oraz John Z. i Akiko K. Bowers Distinguished Professor and Dean, UMSOM, powiedziany, „Zbyt wielu Amerykanów, którzy wyzdrowieli z COVID, kończy z niebezpiecznymi chorobami serca kilka tygodni lub miesięcy później i musimy poznać podstawowe powody, dla których tak się dzieje. Dzięki tym badaniom wyjaśniającym szlaki białka Nsp6 możemy udoskonalić terapie, na które celujemy w przyszłych badaniach, mając na celu odwrócenie dalszego uszkodzenia serca u tych pacjentów”.
Referencje czasopisma:
- Zhu, Jy., Wang, G., Huang, X. i in. SARS-CoV-2 Nsp6 uszkadza serce Drosophila i mysie kardiomiocyty poprzez zwiększoną glikolizę za pośrednictwem kompleksu MGA/MAX. Gmina Biol 5 1039 (2022). DOI: 10.1038/s42003-022-03986-6
