Коронавирусный белок преодолевает барьер в кровеносных сосудах мозга, попадая прямо в нервную ткань.

Инфекции плохо действуют на мозг, даже если сама инфекция обосновалась в носу или в горле, как, например, это бывает при простудных заболеваниях. Простудившись, мы впадаем в апатию, не можем ни на чём сосредоточиться и вообще чувствуем в голове какой-то туман. Одно из объяснений – химические сигналы, которые посылает в мозг иммунитет, борющийся с инфекцией. Несколько лет назад мы писали об иммунном белке бета-интерфероне, чей уровень сильно повышается при вирусной атаке: оказалось, что он подавляет память, действуя через цепочку молекулярных сигналов.

(Иллюстрация: patrice67 / Depositphotos) 

Но в случае с коронавирусной инфекцией COVID-19 ослабление когнитивных способностей может быть связано с тем, что коронавирус сам проникает в мозг. Сотрудники Вашингтонского университета в Сиэттле пишут в Nature Neuroscience, что если мышам ввести в кровь или в нос коронавирусный белок S1, то он вскоре обнаружится в мозге (хотя при введении через нос его количество в мозге окажется намного меньше). Известно, что кровеносные сосуды мозга снабжены так называемым гематоэнцефалическим барьером – дополнительными укреплениями между клетками сосудов, не пропускающими в мозг многое из того, что беспрепятственно проходит в другие органы. Например, более-менее крупные белки не могут просто так проникнуть в мозг, и потому мозг намного меньше подвержен инфекциям, чем остальные органы. Тем не менее, есть микробы, которые в мозг проникают, и вполне возможно, что новый коронавирус SARS-CoV-2 – один из них.

Белок S1 – это белок оболочки вируса. Когда вирус хочет проникнуть в клетку, S1 служит молекулярной отмычкой, связываясь с определёнными рецепторами на клеточной поверхности (более подробно про S1 и про клеточные рецепторы мы рассказывали в наших журнальных статьях). На клетках сосудистых стенок эти рецепторы есть. Когда вирус на них садится, клетки погружают его в себя внутри пузырька, образованного впячиванием наружной мембраны. Пузырёк с вирусом переплывает на другую сторону клетки и раскрывается там наружу – так вирус оказывается в нервной ткани.

Хотя эксперименты ставили не с целым вирусом, а только с его белком, авторы работы полагают, что и SARS-CoV-2 целиком может проходить через гематоэнцефалический барьер – обычно у вирусов то, что умеет делать белок-отмычка, умеет и сам вирус. Но даже если в мозг проникает только белок, а не весь вирус, то и в этом случае стоит ждать неприятностей, потому что S1 сам по себе может спровоцировать воспаление и повредить ткани мозга. По словам исследователей, сильные проблемы с дыханием при COVID-19 могут происходить не только оттого, что вирус поражает лёгкие, но и от того, что вирус (или его белок) вредят дыхательным центрам мозга – хотя это предположение всё равно надо ещё проверять.