Один из открытых вопросов, связанных с особенностями течения COVID-19 у разных людей, заключается в том, что играет ключевую роль в воспалительном процессе, определяющем тяжесть заболевания. Это важно как для определения наиболее подверженных риску пациентов, так и для разработки оптимальной терапии.
Недавно исследователям удалось выявить основной механизм на молекулярном уровне, ответственный за летальный исход от COVID-19. Весьма вероятно, что это фермент, связанный с нейротоксинами, содержащимися в яде гремучей змеи. Результаты были опубликованы в Журнале клинических исследований.
Детали работы
Изучение механизма воздействия SARS-CoV-2 на организм, и особенно развития тяжелого воспалительного процесса, приводящего к летальному исходу, было проведено Университетом Аризоны совместно с еще двумя группами ученых.
Идея работы заключалась в анализе липидов и метаболитов в образцах крови пациентов с COVID-19. Для анализа были отобраны две небольшие когорты. За семь месяцев прошлого года были изучены образцы плазмы 127 госпитализированных пациентов. Вторая когорта включала 154 образца, собранные в другой больнице в течение 10 месяцев.
Был идентифицирован фермент sPLA2-IIA, который с высокой вероятностью можно назвать ответственным за тяжесть коронавируса. Он также может быть использован для прогнозирования исхода заболевания.
SPLA2-IIA-это белок, который напоминает активный фермент в яде гремучей змеи, присутствует в здоровом организме, но в небольших концентрациях. Давно установлено, что это необходимо для защиты от бактериальных патогенов, так как это может разрушить их клеточные мембраны.
Если в организме циркулирует высокий уровень этого активированного фермента, то в результате sPLA2-IIA может размалывать не только мембраны патогенных микроорганизмов, но и поражать важные органы.
Проще говоря, фермент активируется, чтобы противостоять вирусу, но когда он высвобождается неконтролируемо и образуется в чрезмерно больших количествах, он атакует организм. Это приводит к полиорганной недостаточности и, как следствие, к смерти.
Искусственный интеллект использовался для анализа огромного количества различных параметров. Помимо возраста, веса и других факторов риска, ученые сосредоточились на изучении ферментов и метаболитов.
Были идентифицированы образцы метаболитов, которые присутствовали у пациентов, у которых COVID-19 привел к летальному исходу. Они выявили нарушение энергетической функции клеток и высокую концентрацию sPLA2-IIA. И если первый вывод был очевиден, то второй стал неожиданностью.
Выводы и значимость работы
Белок sPLA2-IIA хорошо изучен, он уже много лет представляет интерес для различных ученых. Из предыдущих исследований известно, что он вызывает разрушение патогенных бактериальных клеток. Подобно змеиному яду, попадающему в организм, он может связываться с определенными рецепторами, расположенными в нервно-мышечных соединениях.
Помимо смертности, вопрос о механизме развития долгосрочного COVID все еще остается открытым. Это осложнение встречается примерно у трети людей, которые оправились от основных симптомов. Многие из них были активными людьми до заражения, но после болезни они испытывают постоянную усталость и слабость. Вопрос, который сейчас занимает исследователей, заключается в том, является ли фермент sPLA2-IIA все еще относительно высоким и активным, может ли он быть ответственен за часть долгосрочных последствий COVID.
