Σε ασθενείς με μακρά COVID-19, έχει συχνά παρατηρηθεί διαταραχή της πήξης του αίματος. Τώρα, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Linköping (LiU), Σουηδία, ανακάλυψαν ότι το ανοσοποιητικό σύστημα του σώματος μπορεί να επηρεάσει την πρωτεΐνη ακίδας στην επιφάνεια του ιού SARS-CoV-2, οδηγώντας στην παραγωγή μιας λανθασμένης πρωτεΐνης ακίδας που ονομάζεται αμυλοειδές. Η ανακάλυψη μιας πιθανής σύνδεσης μεταξύ της παραγωγής επιβλαβούς αμυλοειδούς και των συμπτωμάτων της COVID-19 δημοσιεύτηκε στο Journal of American Chemical Society. Σε όσους έχουν μακρά COVID-19, άλλα όργανα εκτός από τους πνεύμονες μπορεί να επηρεαστούν σοβαρά. Πολύπλοκα συμπτώματα και βλάβες, για παράδειγμα, στην καρδιά, τα νεφρά, τα μάτια, τη μύτη και τον εγκέφαλο, καθώς και η διαταραχή της πήξης του αίματος, μπορεί να επιμείνουν.
Το γιατί η ασθένεια επηρεάζει το σώμα με αυτόν τον τρόπο είναι σε μεγάλο βαθμό ένα μυστήριο. Τώρα, οι ερευνητές στο LiU βρήκαν έναν βιολογικό μηχανισμό που δεν έχει περιγραφεί ποτέ πριν και που μπορεί να είναι μέρος της εξήγησης. Η ερευνητική ομάδα μελετά ασθένειες που προκαλούνται από λανθασμένες πρωτεΐνες, εκ των οποίων η νόσος του Αλτσχάιμερ στον εγκέφαλο είναι το πιο γνωστό παράδειγμα. Οι ερευνητές σημείωσαν ότι υπάρχουν πολλές ομοιότητες μεταξύ των συμπτωμάτων που σχετίζονται με την COVID-19 και εκείνων που παρατηρούνται σε ασθένειες που προκαλούνται από λανθασμένες πρωτεΐνες. Οι λειτουργίες των πρωτεϊνών επηρεάζονται έντονα από το γεγονός ότι οι πρωτεΐνες αναδιπλώνονται με συγκεκριμένους τρόπους που δημιουργούν μια συγκεκριμένη τρισδιάστατη δομή.
Εκτός από αυτό το σχήμα, μια πρωτεΐνη μπορεί επίσης να λάβει μια εναλλακτική μορφή. Περισσότερες από 30 διαφορετικές πρωτεΐνες είναι γνωστό ότι έχουν αυτό το είδος εναλλακτικού σχήματος, το οποίο σχετίζεται με ασθένειες. Αυτή η εναλλακτική διπλωμένη πρωτεΐνη ονομάζεται αμυλοειδές. Οι ερευνητές του LiU αναρωτήθηκαν εάν ο ιός που προκαλεί την COVID-19, SARS-CoV-2, περιέχει μια πρωτεΐνη που μπορεί να δημιουργήσει αμυλοειδές. Τους ενδιέφερε συγκεκριμένα η πρωτεΐνη ακίδας στην επιφάνεια του ιού, την οποία ο ιός χρησιμοποιεί για να αλληλεπιδράσει με τα κύτταρα του σώματος και να τα μολύνει. Χρησιμοποιώντας προσομοίωση υπολογιστή, οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η πρωτεΐνη ακίδας του κοροναϊού περιείχε επτά διαφορετικές αλληλουχίες που δυνητικά θα μπορούσαν να παράγουν αμυλοειδές. Τρεις από τις επτά αλληλουχίες πληρούσαν τα κριτήρια των ερευνητών για να μετρηθούν ως αλληλουχίες που παράγουν αμυλοειδές όταν δοκιμάστηκαν πειραματικά. Παρήγαγαν, μεταξύ άλλων, τα λεγόμενα ινίδια, τα οποία μοιάζουν με μακριές κλωστές όταν εξετάζονται σε ηλεκτρονικό μικροσκόπιο.
Αλλά αυτά τα ινίδια προκύπτουν αυθόρμητα; Είναι γνωστό ότι πολλές ασθένειες, όπως το Αλτσχάιμερ, προηγούνται μιας διαδικασίας όπου το σώμα κόβει μεγάλες πρωτεΐνες σε μικρότερα κομμάτια, τα οποία με τη σειρά τους μπορούν να παράγουν το επιβλαβές αμυλοειδές. Στη μελέτη τους, οι ερευνητές έδειξαν ότι ένα ένζυμο από τα λευκά αιμοσφαίρια του ανοσοποιητικού συστήματος μπορεί να μειώσει την πρωτεΐνη ακίδας του κορωνοϊού. Όταν η πρωτεΐνη ακίδας κόβεται, παράγει το ακριβές κομμάτι πρωτεΐνης που, σύμφωνα με την ανάλυση των ερευνητών, είναι πιο πιθανό να παράγει αμυλοειδές. Αυτό το ένζυμο απελευθερώνεται σε μεγάλες ποσότητες από έναν τύπο λευκών αιμοσφαιρίων, τα ουδετερόφιλα, τα οποία απελευθερώνονται νωρίς κατά τη διάρκεια λοιμώξεων όπως η COVID-19. Όταν οι ερευνητές ανέμιξαν καθαρή πρωτεΐνη ακίδας με αυτό το ένζυμο, που ονομάζεται ελαστάση ουδετερόφιλων, παρήχθησαν ασυνήθιστα ινίδια.
“Δεν έχουμε δει ποτέ τόσο τέλεια, αλλά τρομακτικά, ινίδια όπως αυτά από την πρωτεΐνη ακίδας SARS-CoV-2 που παράγει αμυλοειδές και κομμάτια αυτής. Τα ινίδια ξεκινώντας από την πρωτεΐνη ακίδας πλήρους μεγέθους διακλαδίζονταν σαν άκρα σε ένα σώμα. Αμυλοειδή Πιστεύουμε ότι οφείλεται στα χαρακτηριστικά της πρωτεΐνης ακίδας”, λέει ο Per Hammarström, καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής, Χημείας και Βιολογίας (IFM) στο Πανεπιστήμιο Linköping. Προηγούμενη έρευνα, συμπεριλαμβανομένης μιας μελέτης από Νοτιοαφρικανούς ερευνητές, έχει δείξει ότι η πρωτεΐνη ακίδας μπορεί να εμπλέκεται στην παραγωγή μικρών θρόμβων αίματος. Το αίμα περιέχει την πρωτεΐνη ινώδους, η οποία βοηθά το αίμα να πήζει όταν ένα αγγείο έχει υποστεί βλάβη, έτσι ώστε η τρύπα να σφραγίζεται ξανά και να σταματήσει η αιμορραγία. Όταν ο τραυματισμός έχει αρχίσει να επουλώνεται, το πήγμα υποτίθεται ότι διασπάται από την πλασμίνη, η οποία βρίσκεται επίσης στο αίμα.
Οι ερευνητές στο LiU ανακάτεψαν κομμάτια πρωτεΐνης που παράγουν αμυλοειδές από την πρωτεΐνη ακίδας μαζί με αυτές τις σωματικές ουσίες σε δοκιμαστικούς σωλήνες και είδαν ότι το ινώδες πήγμα που στη συνέχεια παρήχθη δεν μπορούσε να διασπαστεί με τον συνηθισμένο τρόπο από την πλασμίνη. Αυτός ο μηχανισμός που ανακαλύφθηκε πρόσφατα μπορεί να βρίσκεται πίσω από την παραγωγή παρόμοιων μικροθρόμβων αίματος που έχουν παρατηρηθεί τόσο σε σοβαρό όσο και σε μακρά COVID-19. Διαταραγμένη πήξη του αίματος παρατηρείται επίσης σε πολλές ασθένειες που σχετίζονται με το αμυλοειδές. “Μπορούμε να δούμε ότι η πρωτεΐνη ακίδας, όταν επηρεάζεται από το δικό μας ανοσοποιητικό σύστημα, μπορεί να παράγει αμυλοειδείς δομές και ότι αυτό μπορεί να επηρεάσει δυνητικά την πήξη του αίματός μας. Πιστεύουμε ότι αυτή η ανακάλυψη είναι σημαντική για πολλά πεδία έρευνας και ελπίζουμε ότι άλλοι οι ερευνητές θα εξετάσουν τα ερωτήματα που εγείρει”, λέει η Sofie Nyström, η οποία είναι αναπληρώτρια καθηγήτρια στο IFM και η άλλη συγγραφέας της μελέτης.