Митохондрии находятся в каждой клетке нашего тела. Гены, ответственные за образование митохондрий, рассредоточены как по ядерной ДНК, расположенной в ядре наших клеток, так и по митохондриальной ДНК (мтДНК) внутри каждой митохондрии. Предыдущие исследования показали, что белки SARS-CoV-2 могут связываться с митохондриальными белками в клетках-хозяевах, что может привести к митохондриальной дисфункции.
Чтобы понять, как SARS-CoV-2 влияет на митохондрии, межведомственный консорциум исследователей во главе с командой Детской больницы Филадельфии и Международной исследовательской группой COVID-19 проанализировали экспрессию митохондриальных генов, чтобы выявить различия, вызванные вирусом. Для этого они изучили комбинацию тканей носоглотки и провели вскрытие пострадавших пациентов и животных моделей.
В образцах тканей, полученных в результате вскрытия, экспрессия генов митохондрий восстановилась в легких, но осталась подавленной в сердце, почках и печени. При изучении животных моделей и определении времени пиковой вирусной нагрузки в легких, обнаружилось, что в мозжечке гены, отвечающие за работу митохондрий, были подавлены, хотя в мозге сам вирус SARS-CoV-2 не был обнаружен. Дополнительные эксперименты на животных показали, что на середине инфекции функция митохондрий в легких начала восстанавливаться.
Эти результаты показывают, что клетки организма реагируют на начальную инфекцию в легких. С течением времени функция митохондрий в легких восстанавливается, в то время как в других органах, особенно в сердце, работа митохондрий остается нарушенной.
В дальнейших исследованиях на основе этих данных ученые будут изучать, как системные иммунные и воспалительные реакции могут вызывать более серьезное течение заболевания у некоторых пациентов. Исследователи также обнаружили, что микроРНК 2392 (miR-2392), регулирующая работу митохондрий, может стать потенциальной целью для терапии. Она активируется в крови пациентов, зараженных SARS-CoV-2. Эта микроРНК может быть нейтрализована, что остановит размножение вируса и предоставит дополнительный вариант лечения пациентам, подверженным риску развития серьезных осложнений, связанных с болезнью.
Это исследование доказывает, что COVID-19 не стоит рассматривать исключительно как заболевание верхних дыхательных путей. Это системное расстройство, которое влияет на множество органов, говорят ученые.
