Длительный COVID может быть вызван повреждением генераторов энергии клеток

С тех пор, как разразилась пандемия COVID-19, исследователи пытались выяснить, почему по сравнению с другими коронавирусами SARS-CoV-2 вызывает такие негативные долгосрочные последствия.

Длительный COVID — это состояние, при котором симптомы сохраняются в течение недель, месяцев и даже лет после заражения SARS-Cov-2. Хроническая боль, туман в голове, одышка, боль в груди и сильная усталость — все это может быть изнурительным и являются распространенными длительными симптомами COVID. Теперь исследование, проведенное исследователями из Детской больницы Филадельфии (CHOP) и Международной исследовательской группой COVID-19 (COV-IRT), возможно, дало некоторые ответы. И это связано с митохондриями - электростанциями клеток.

Каждая клетка имеет митохондрии, и каждая митохондрия содержит свою собственную ДНК (митохондриальную ДНК или мтДНК). МтДНК содержит 37 генов, 13 из которых связаны с созданием ферментов для производства энергии, а остальные гены обеспечивают инструкции по созданию молекул, называемых транспортной РНК (тРНК) и рибосомной РНК (рРНК), химических двоюродных братьев ДНК, которые помогают собирать аминокислоты в функционирующие белки.

Чтобы проанализировать, как SARS-CoV-2 влияет на митохондрии, исследователи изучили экспрессию их генов, используя комбинацию тканей носоглотки (носа и горла) и аутопсии пораженных пациентов и животных моделей.

«Образцы тканей пациентов-людей позволили посмотреть, как влияла экспрессия митохондриальных генов в начале и в конце прогрессирования заболевания, а модели животных позволили заполнить пробелы и посмотреть на прогрессирование различий в экспрессии генов с течением времени». сказал Джозеф Гуарньери, ведущий автор исследования.

Они обнаружили, что в аутопсийных тканях экспрессия митохондриальных генов в легких восстановилась, но функция митохондрий в сердце, почках и печени оставалась подавленной. В моделях на животных, где вирус достиг своего пика в легких, исследователи обнаружили, что экспрессия митохондриальных генов была подавлена в мозжечке, хотя SARS-CoV-2 не был обнаружен в мозгу. Кроме того, модели на животных показали, что в средней фазе инфекции функция митохондрий легких начала восстанавливаться.

Полученные данные свидетельствуют о том, что, хотя инфекция SARS-CoV-2 изначально поражает легкие, со временем экспрессия митохондриальных генов восстанавливается там, но остается нарушенной в других органах, говорят исследователи. Они также сообщают, что результаты подтверждают гипотезу о том, что индивидуальные различия в функции митохондрий могут объяснить, почему тяжесть инфекций COVID1-9 различается у разных людей.

«Это исследование дает нам убедительные доказательства того, что нужно перестать рассматривать COVID-19 как исключительно заболевание верхних дыхательных путей и начать рассматривать его как систематическое заболевание, поражающее несколько органов», — сказал соавтор Дуглас Уоллес. «Постоянная дисфункция, которую мы наблюдали в органах, отличных от легких, предполагает, что митохондриальная дисфункция может вызывать долговременное повреждение внутренних органов этих пациентов».

Исследование выявило потенциальную терапевтическую мишень, микроРНК 2392 (миР-2392), которая, как было показано, регулирует функцию митохондрий в образцах тканей человека, проанализированных исследователями.

«МикроРНК была усилена в крови пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, чего мы обычно не ожидаем увидеть», — сказал Афшин Бехешти, еще один из соавторов исследования. «Нейтрализация этой микроРНК может препятствовать репликации вируса, предоставляя дополнительный терапевтический вариант для пациентов, подверженных риску более серьезных осложнений, связанных с болезнью».

Исследование было опубликовано в журнале Science Translational Medicine.