Коронавірусний білок долає бар'єр у кровоносних судинах мозку, потрапляючи прямо в нервову тканину.
Інфекції погано діють на мозок, навіть якщо сама інфекція влаштувалася в носі або в горлі, як, наприклад, це буває при простудних захворюваннях. Застудившись, ми впадаємо в апатію, не можемо ні на чому зосередитися і взагалі відчуваємо в голові якийсь туман. Одне з пояснень - хімічні сигнали, які посилає в мозок імунітет, що бореться з інфекцією. Кілька років тому ми писали про імунний білок бета-інтерферон, чий рівень сильно підвищується при вірусній атаці: виявилося, що він пригнічує пам'ять, діючи через ланцюжок молекулярних сигналів.
Але у випадку з коронавірусною інфекцією COVID-19 ослаблення когнітивних здібностей може бути пов'язано з тим, що коронавірус сам проникає в мозок. Співробітники Вашингтонського університету в Сіетлі пишуть в Nature Neuroscience, що якщо мишам ввести в кров або в ніс коронавірусний білок S1, то він незабаром виявиться в мозку (хоча при введенні через ніс його кількість в мозку виявиться набагато менше). Відомо, що кровоносні судини мозку забезпечено так званим гематоенцефалічним бар'єром - додатковими укріпленнями між клітинами судин, які не пропускають у мозок багато чого з того, що безперешкодно проходить в інші органи. Наприклад, більш-менш великі білки не можуть просто так проникнути в мозок, і тому мозок набагато менше схильний до інфекцій, ніж інші органи. Тим не менш, є мікроби, які в мозок проникають, і цілком можливо, що новий коронавірус SARS-CoV-2 - один з них.
Білок S1 - це білок оболонки вірусу. Коли вірус хоче проникнути в клітку, S1 служить молекулярною відмичкою, зв'язуючись з певними рецепторами на клітинній поверхні (більш детально про S1 і про клітинні рецептори ми розповідали в наших журнальних статтях). На клітинах судинних стінок ці рецептори є. Коли вірус на них сідає, клітини занурюють його в себе всередині бульбашки, утвореної впячуванням зовнішньої мембрани. Бульбашка з вірусом перепливає на інший бік клітини і розкривається там назовні - так вірус опиняється в нервовій тканині.
Хоча експерименти ставили не з цілим вірусом, а тільки з його білком, автори роботи вважають, що і SARS-CoV-2 цілком може проходити через гематоенцефалічний бар'єр - зазвичай у вірусів те, що вміє робити білок-відмичка, вміє і сам вірус. Але навіть якщо в мозок проникає тільки білок, а не весь вірус, то і в цьому випадку варто чекати неприємностей, тому що S1 сам по собі може спровокувати запалення і пошкодити тканини мозку. За словами дослідників, сильні проблеми з диханням при COVID-19 можуть відбуватися не тільки тому, що вірус вражає легкі, але і від того, що вірус (або його білок) шкодять дихальним центрам мозку - хоча це припущення все одно треба ще перевіряти.