NAKED SCIENCE. София Жаботинская. Возбудитель коронавируса SARS-CoV-2 при помощи неструктурных белков повреждает гемоглобин — важный транспортный белок человека. Это приводит к усилению воспалительных процессов и появлению «матового стекла» в легких.
Исследование, проведенное Вэньчжуном Лю из Сычуаньского университета и Хуалан Ли из Ибиньского университета, показывает, что вирус SARS-CoV-2 может атаковать эритроциты человека, связываясь с молекулами гемоглобина. Это приводит к нарушению транспортировки кислорода по кровотоку. Статья ученых выложена в архиве препринтов ChemRxiv [прим. 2020-04-09, COVID-19: Attacks the 1-Beta Chain of Hemoglobin and Captures the Porphyrin to Inhibit Human Heme Metabolism].
Гемоглобин — сложный металлсодержащий белок, способный обратимо связываться с кислородом. В центре каждой молекулы гемоглобина находится гем, или же порфириновое ядро, содержащее атом двухвалентного железа: оно способно связать четыре молекулы O2. Собирая кислород в легких, эритроциты при помощи гемоглобина переносят его в различные органы и части тела.
Вирусные частицы SARS-CoV-2 не взаимодействуют с эритроцитами непосредственно. За это отвечает ряд неструктурных (не являющихся частью вирусного капсида) белков, кодируемых вирусной РНК. Такие протеины облегчают вирусу закрепление и репликацию в организме хозяина, блокируя клеточные механизмы и биохимические пути.
Китайские ученые выяснили, что некоторые из этих неструктурных вирусных белков проникают внутрь эритроцитов и вытесняют железо из порфириновых ядер. Это лишает красные кровяные тельца возможности транспортировать кислород. Исследователям удалось идентифицировать три таких протеина — orf1ab, ORF10 и ORF3a, связывание которых с бета-цепью молекулы гемоглобина приводит к диссоциации железа. Также в связывании с гемом могут участвовать поверхностный гликопротеин вируса и белок ORF8.
Химическая структура порфиринового ядра молекулы гемоглобина / © Chemed
Такое воздействие приводит к усилению воспалительных процессов в легких, гипоксемии, развитию симптомов острого респираторного дистресс-симптома (ОРДС) и полиорганной кислородной недостаточности. Связывание вирусных белков с гемом также объясняет возникновение у бессимптомно переболевших коронавирусом так называемого симптома матового стекла: он проявляется снижением прозрачности легочной ткани из-за сокращения воздушности альвеол и накопления гемоглобина в альвеолах. Еще один признак, косвенно указывающий на влияние вируса на порфириновое ядро, — повышение в крови некоторых больных железосодержащего белка ферритина.
Новое открытие объясняет эффективность двух препаратов — гидроксихлорохина и фавипиравира — при лечении Covid-19. Не так давно французский ученый Дидье Рауль заявил, что благодаря использованию гидроксихлорохина (который обычно применяют для лечения малярии) от коронавирусной инфекции излечились уже более 1000 человек. Согласно утверждениям Лю и Ли, хлорохин (химический предшественник гидроксихлорохина) способен блокировать атаку белков orf1ab, ORF3a и ORF10, а также предотвращать связывание ORF8 с гемоглобином. Это позволяет снизить негативное влияние вирусной инфекции на легкие и организм в целом.
Что касается фавипиравира — этот антивирусный препарат, успешный в борьбе со многими РНК-вирусами, проявляет более направленное действие против SARS-CoV-2. Он блокирует поверхностные гликопротеины и вирусный белок ORF7a, не позволяя вирусу проникнуть в клетку, а его белкам — видоизменять молекулы гемоглобина.
Механизм связывания вирусных белков, описанный Ли и Лю, может лежать в основе того феномена, что дети легче переносят коронавирусную инфекцию. Как упоминалось выше, вирусные белки вызывают диссоциацию железа через взаимодействие с бета-цепью гемоглобина, которая является структурной частью ΗbA — нормального гемоглобина взрослого человека. У детей же в крови преобладает так называемый фетальный гемоглобин ΗbF, который не содержит бета-цепей и, вероятно, неуязвим для вирусных белков.
Возможно, схожая особенность в строении гемоглобина обуславливает невысокую степень заболеваемости в некоторых странах Африки. В тех регионах, где распространена малярия, высока доля людей с талассемией — генетическим заболеванием, у носителей которого синтезируется мутантный гемоглобин без бета-цепей.
Выводы исследователей могут привести к пересмотру тактики лечения тяжелых больных с Covid-19. Вероятно, протоколы вентиляции легких и респираторной поддержки при ОРДС могут навредить больным коронавирусной пневмонией, вызывая повреждение легких. Если выводы, описанные в статье, верны, бóльшую пользу могут принести переливание крови и гипербарическая оксигенация пациентов.
Важно!
Вместе с тем, авторы отмечают, что данное исследование представлено только для целей дискуссии и прежде должно быть подтверждено другими лабораториями.
This paper is only for academic discussion, the correctness needs to be confirmed by other laboratories
Читатели также обращают внимание на то, что речь пока идет о компьютерном моделировании возможного связывания белков вируса с гемоглобином.
Результат молекулярного докинга (компьютерного моделирования) взаимодействия вирусного гликопротеина с гемоглобином. Сверху — структура вирусной молекулы, снизу — схема межмолекулярных взаимодействий / © Liu & Li, 2020
Комментарии
Есть повод хорошенько осмыслить результат китайских товарищей.
Да, интересная информация. Может даже какое-то симптоматическое лечение уже смогут придумать.
Видимо, Трамп таки получит нобелевку по медицине...
Дональд Трамп в понедельник назвал себя главным претендентом на Нобелевскую премию этого года по медицине. Президент назвал это своим «впечатляющим достижением».
По словам Трампа, «Нобелевка у него в кармане» благодаря его новаторскому применению гидроксихлорохина.
«Я столько говорил о гидроксихлорохине, что люди решили, что я его изобрел, — заявил Трамп. — А изобретателям таких лекарств полагается Нобелевская премия».
Президент подчеркнул, что отсутствие у него медицинского образования не мешает ему ее получить.
«Наоборот, — заметил он, — тот факт, что я не врач, делает мои медицинские достижения еще более впечатляющими».
За такие заявления могут дедушку и в дурку упечь.
Уж скорее дурку в дедушку.
Дурка давно в дедушке. Теперь начинается следующий этап их интеграции и вложенности.
Если в одну палату с Луи Пастером определят, то им будет, на эту тему, много о чём подискутировать..
В этом не нужно препятствовать, думаю и Наполеон с удовольствием поддержит дискуссию.
Обама получал нобелевку по миру и не краснел! Ну какой-такой он миролюб? Но дали же ... Не удивлюсь , если и Трампа ...
Гидроксихлорохин в аптеках отсутствует как класс, с начала марта
и хорошо. иначе все скупят коробками. главное, что он есть в больницах.
Вероятно, протоколы вентиляции легких и респираторной поддержки при ОРДС могут навредить больным коронавирусной пневмонией, вызывая повреждение легких
То есть только наладили массовый выпуск ивл и тут же выяснилось что не надо?
примечательно, что Алекс Джонс постил видос ихнего врача, который утверждал практически то же самое - вентиляция лёгких по его мнению скорее вредит пациентам, и проблема связана с транспортировкой кислорода. подкреплял свои мысли личным опытом последних недель при лечении пациентов.
не совсем. ивл бывает разной.что-то вредит, а что-то помогает. аппараты нужны
Ну вот и объяснено, почему люди падали прямо на улицах в тех видео из Китая и Ирана, которые считались фейковыми. Практически, как отравление угарным газом, если не повезло заработать стремительное развитие.
Собственно это и есть медленное, незаметное удушение, вызывающее массовое кислородное голодание тканей.
до того как он упадет от гипоксии с ним много чего произойдет, что лишит его самой возможности заступить на службу.
люди на видео падали от усталости, просто тупо засыпая на ходу.
У Соловьёва на канале Соловьёв Live есть ролик, женщина рассказывает как переживала корону, сказала, что по полу ползала, когда не могла дышать. Видимо тоже инстинктивное поведение на невозможность получить кислород. Причём женщина тренированная ныряльщица, с хорошо развитыми лёгкими. Говорит, болезнь по недостатку кислорода похожа на восхождение на Эверест и последующий спуск.
Как-то сразу вспомнился препарат Ацизол. Может он как-то поможет, или его модернизация, чтобы этот механизм исключить.
Его даже альпинисты используют при восхождениях. Говорят, что реально облегчает состояние при кислородных голоданиях.
Статья - существенный довод в пользу карантина и задержки и ограничения эпидемии любыми средствами и тем более ношением масок(тем более лето снижает риски любых эпидемий).
Т.к. есть вероятность нахождения новых и безопасных методов лечения. Стоимость лечения будет падать тем больше чем больше времени пройдет. Банально из-за насыщения рынка и снижения уровня соотв прибыли и создания местных аналогов.
Чем больше времени пройдет, тем будет выше подготовленность к эпидемии, насыщенность СИЗ (врачей и людей), информированность населения, нормально внедрят меры контроля и воздействия на население по соблюдению противоэпидемических мер. Все это приведет к уменьшению количества инвалидов(средней и легкой тяжести - только пятна в легких) и смертей, вследствие старых методов лечения. К снижению паники и вероятности социальных волнений, неоказанию помощи вследствие перегруженности. И т. д. несмотря на существенные экономические потери в ВВП, свертыванию многих бизнесов и увольнений (как уволили так и снова примут на работу, это лучше чем генерировать инвалидов на ровном месте, хотя смерти пенсионеров могут снизить нагрузку на пенсионные фонды(каннибалы и социопаты одобрят)).
Ндаа, очень интересный вирус... Помимо того, что он размножается и поражает альвеолы, он ещё и железо из гемоглобина вытесняет...
Интересно, а для других коронавирусов такие эффекты наблюдались?
За статью спасибо!
Оригинал исследования по второй ссылке.
Буду рад прочесть любые комментарии, связанные с темой.
Так комментарий, собственно, может быть только один - пока это все остается на уровне компьютерного анализа возможного связывания ни о чем конкретном говорить нельзя, только повод для академической дискуссии. Впрочем, это, конечно, повод для биохимиков посмотреть, действительно ли эти белки проникают в эритроциты и связываются с гемоглобином, а главное, присутствуют ли они в эритроцитах инфицированных людей.
Кстати, да - надо бы пометить, что в статье только биоинформатика используется. Реальных данных пока получено не было. С другой стороны достаточно сильное совпадение - чтобы одновременно несколько белков одного вируса (у которого белков-то всего 10 штук) имели сродство к гемоглобину, пусть даже и при компьютерном моделировании...
Хотя проверить эту гипотезу не очень сложно. Даже просто in vitro - выделить вирусные белки из плазмы/тканей зараженных и провести анализ белок-белковых взаимодействий с гемоглобином. Все сразу станет понятно.
Насчет их присутствия в эритроцитах - это не так просто сделать, с учетом того, что получение высокоспецифичных антител к белкам вируса задача не одного дня...
спасибо, добавил уточнение.
https://aftershock.news/?q=node/851938
Я не знаю, связан ли с темой мой случай, но какие то вещи перекликаются со статьёй. Позапрошлым летом я почуствовал себя хреново и решил пройти полную диагностику. Там были и анализы крови, мочи и КТ с МРТ от макушки до хвоста. Они не нашли никаких паталогий кроме стекловидного затемнения в правой верхушке лёгкого. Боли в нижней части позвоночника не вызваны нарушением анатомии и рекомендовали невролога а с лёгкими послали к лучшему пульманологу Москвы. Тот, посмотрев дискету с лёгкими прописал БАД. Прошлой осенью получил обострение всех болячек и пришёл к этим диагностам с претензией и потребовал более тщательной экспертизы. Лёгкие оказались чистыми, стекло пропало а с позвоночником, врач тыкая в экран пальцем показывал на узлы воспаления вдоль позвоночника. Это обьясняло дикие боли в спине от прогрева массажом и парной. Я заподозрил инфекцию и лёг в инфекционную больницу №2 Они заподозрили гоморрологическую лихорадку, с которой мой иммунитет справился сам. И ещё следы клещевого боралеоза, и по этому продержали меня там 20 дней. Надо провериться на корону и на антитела, так как симптомы на месте
не особо опасный, в принципе, вирус попадает в новый вид носителя и не получает серьезного имунного ответа, из-за чего начинает творить разные дикие непотребства
а когда организм спохватывается, то уже поздно
получается так?
Получается так. Иммунный ответ появляется дней через семь, а к этому времени можно уже и задохнуться нафиг.
Вообще, интересно было бы выяснить например, как протекает заболевание у разных групп населения. Возможно эта статистика дала бы толчок к нахождению симптоматического лечения. Жду с нетерпением дальнейших обобщений от китайских друзей.
Еще может помочь перфторан, наверное..
Про "голубую кровь" много писалось в конце 80-х - начале 90-х, но потом все затихло. Ввести-то ее в кровеносную систему организма не проблема, а вот вывести...
Я в курсе. Но даже в Wiki написано вполне благостно:
Если внимательно прочесть, то даже в Вики написано практически прямым текстом - "можно, но СЛОЖНО". А в медицине главное правило - не навреди. Если есть возможность уже имеющимися методами достигать того же терапевтического эффекта что и новыми но с меньшими рисками - новый метод не будет применяться.
Слишком развернутая цитата, поэтому свернул.
Читателю удобнее воспользоваться более краткой и ссылкой на источник.
Ну да, "голубая кровь" и возможно карбоген вместо кислорода через ИВЛ. Только при уханьке ещё и сами легкие поражены.
У эритроцитов нет ядра. Нет ДНК. Значит, в эритроцитах вирус не может размножаться.
Белок, который "вытесняет железо из гемоглобина" - нет в составе оболочки вируса. То есть, вирус должен присоединиться к эритроциту и выпустить в него свое содержимое. А рецепторы для вируса на эритроцитах есть ? А если есть, зачем они ему, ведь в эритроцитах невозможно вирусу размножаться ?
Фетальный гемоглобин в значительных количествах есть только у новорожденных. Значит, "детей" "фетальный гемоглобин" защищать не может.
Чувство, что "гонево", какое-то ...
Ну тут ви немножко неправы. Вирусу ядро не нужно, ему нужны рибосомы и Гольджи аппарат. Рибосомы в небольшом количестве у невзрослых эритроцитов есть. Они потом выбрасываются когда эритроциты взрослеют. Так что, теоретически вирус может размножаться в эритроцитных прекурсорах. Замещение же железа белком - феномен невероятный. Железо удерживается 4мя сильными координатными ковалентными связками. Я не могу себе представить реакцию выдавливания позитивного иона железа негативными протеинами из такой сильной координатной связки, особенно если порфирин не разрушен.
Не такой уж этот комплекс прочный, например H2S разносит его в клочья, в то время как ПР FeS, не сказать чтобы уж очень высок( ~10-10) в нейтральной среде, видали мы вещества и по прочнее. Кроме того, я полагаю как и все подобные комплексы, порфирин гема очень зависим от конформации белков его окружающих, например метиленовый синий меняет структуру гема таким образом, что тот не может переносить кислород, без всяких проблем, почему же нечто подобное могут делать токсины вирусемии?
Еще.
Содержание гемоглобина и эритроцитов у мужчин выше, чем у женщин. То есть, и эритропоэз.
По статистике мужчины тяжелее переносят ковид.
Вирус в эритроцитах и не размножается. А вот в тех клетках, где он размножается ДНК вируса запускает не только собственную репликацию себя, но и производство вспомогательных белков, помогающих вирусу делать свое черное дело. Вот эти вспомогательные белки, попадая в эритроциты и гробят там гемоглобин.
Что похоже на правду, так как у ряда больных отмечалось резкое падение оксигенации (содержание кислорода в крови), с которым ИВЛ не справлялись.
В этом вирусе нет ДНК. Это - чистый РНК вирус. Про вирусные белки делающие свое чёрное дело и комментировать не хочу. Пожалуйста, познакомьтесь с основами вирусологии прежде чем писать.
Непонятно только, почему у примерно более чем 80 % заболевших , ничего страшного в лёгких не происходит?
Как то -эффект мутного стекла и снижение прозрачности лёгочной ткани на КТ. И что это такое вообще. Что там в лёгких происходит? Потом говорят ,что самое главное осложнение это пневмония . А пневмония нам хорошо знакома.
Тут ведь недавно была статья, со следующим заголовком: "У бессимптомно болевших коронавирусом обнаружились поражения легких".
https://aftershock.news/?q=node/853169
Там все тот же эффект матового стекла на снимках. А что они под этим эффектом понимают?
Понятия не имею, но если погуглить "эффект матового стекла в легких что это", то снимки лёгких выглядят намного ужаснее, чем в ссылке выше.
то и подразумевают. на снимке хаотически разбросанные пятна, описать которые сложно, максимально близкая ассоциация - мутно-матовое стекло.выражение устоялось и стало профессиональным термином.
Интересно, могут эти пятна быть выпавшим в осадок железом? Потому и видны на кт.
думаю, нет. железо будет иметь четкие границы контура. к тому же отдельные атомы кт не сможет разглядеть
где-то тут я приводил патогенез легких, согласно ему картинку дает утолщение стенок альвеол, появление гиалиновых мембран, наполнение альвеол экссудатом, сиречь жидкостью, а не воздухом...
Страницы