Вирусы могут вызвать слияние клеток мозга, что приведет к неисправности ЦНС
Вирусы — микроскопические частицы, которые могут заражать живые клетки и использовать их для своего размножения. Некоторые вирусы могут проникать в наш мозг и влиять на его работу, вызывая разные заболевания и симптомы. Австралийские ученые обнаружили, что один из таких вирусов — SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, может даже заставлять нервные клетки сливаться друг с другом.
Вирусы могут поражать все типы организмов, от растений и животных до бактерий. Вирусы не являются живыми существами, они не имеют собственного обмена веществ и не могут самостоятельно воспроизводиться. Для этого им нужны живые клетки, которые они инфицируют и заставляют производить новые вирусные частицы.
Некоторые вирусы способны проникать в головной мозг через кровь или через носоглотку. В мозгу они могут заражать нервные клетки, или нейроны, которые отвечают за передачу информации между разными частями мозга и тела. Зараженные нейроны умирают или воспаляются, что приводит к нарушению нормальной работы нервной системы.
Профессор Массимо Хиллиард и доктор Рамон Мартинес-Мармоль из Института мозга Квинсленда опубликовали статью в журнале Sciences Advances, в которой рассказали о своем открытии. Они изучали, как вирусы изменяют функцию нервной системы на примере SARS-CoV-2.
SARS-CoV-2 — новый тип коронавируса, который был обнаружен в Китае в конце 2019 года. Этот вирус вызывает заболевание COVID-19, которое может проявляться как легкая простуда или как тяжелая пневмония. COVID-19 также может иметь долгосрочные последствия для здоровья, такие как ухудшение работы легких, сердца, почек и других органов.
Ученые обнаружили, что SARS-CoV-2 может попадать в мозг и заражать нейроны. Но это не все. Они также выяснили, что этот вирус может заставлять нейроны сливаться друг с другом, образуя гигантские клетки с несколькими ядрами. Это явление называется синцития.
Слияние клеток — процесс, при котором две или более клеток объединяются в одну большую клетку с несколькими ядрами. Это может происходить естественным образом в некоторых тканях, например, в мышцах или плаценте. Но это также может быть вызвано вирусами, которые используют этот механизм для распространения инфекции.
Ученые выяснили, что SARS-CoV-2 способен вызывать слияние нейронов благодаря своему белку S (спайк). Этот белок находится на поверхности вируса и помогает ему присоединяться к клеткам. Когда вирус заражает нейрон, он заставляет его производить больше белка S, который выходит на поверхность нейрона. Таким образом, нейрон становится пригодным для слияния с другими нейронами, которые также имеют белок S на своей поверхности.
— Массимо Хиллиард, профессор Института мозга Квинсленда.
Слияние нейронов приводит к тому, что они перестают работать нормально. Нейроны обычно передают информацию друг другу посредством электрических импульсов, которые регулируются ионными каналами в клеточных мембранах. Когда нейроны сливаются, их мембраны теряют свою целостность и ионные каналы нарушаются. Это означает, что нейроны либо начинают возбуждаться синхронно, либо перестают возбуждаться вообще.
— Массимо Хиллиард.
Это может иметь серьезные последствия для здоровья человека. Синхронное возбуждение нейронов может привести к судорогам или эпилепсии. А отсутствие возбуждения нейронов может привести к потере памяти, когнитивному ухудшению или деменции.
Это открытие предлагает новый механизм для объяснения длительных неврологических эффектов после вирусной инфекции.
— Рамон Мартинес-Мармол, доктор Института мозга Квинсленда.
Этот механизм может быть общим для других вирусов, которые также могут вызывать слияние клеток в других тканях. Среди них — ВИЧ, бешенство, энцефалит, корь, вирус Зика и вирус герпеса. Эти вирусы также поражают нервную систему и могут вызывать там ту же проблему.
Открытие может помочь разработать новые методы диагностики и лечения неврологических заболеваний, связанных с вирусными инфекциями. Например, можно попытаться блокировать белок S на поверхности нейронов или предотвратить его выделение зараженными клетками. Также можно искать способы восстановления поврежденных нейронов или замены их стволовыми клетками.
Вирусы и мозг
Вирусы могут поражать все типы организмов, от растений и животных до бактерий. Вирусы не являются живыми существами, они не имеют собственного обмена веществ и не могут самостоятельно воспроизводиться. Для этого им нужны живые клетки, которые они инфицируют и заставляют производить новые вирусные частицы.
Некоторые вирусы способны проникать в головной мозг через кровь или через носоглотку. В мозгу они могут заражать нервные клетки, или нейроны, которые отвечают за передачу информации между разными частями мозга и тела. Зараженные нейроны умирают или воспаляются, что приводит к нарушению нормальной работы нервной системы.
Профессор Массимо Хиллиард и доктор Рамон Мартинес-Мармоль из Института мозга Квинсленда опубликовали статью в журнале Sciences Advances, в которой рассказали о своем открытии. Они изучали, как вирусы изменяют функцию нервной системы на примере SARS-CoV-2.
SARS-CoV-2 — новый тип коронавируса, который был обнаружен в Китае в конце 2019 года. Этот вирус вызывает заболевание COVID-19, которое может проявляться как легкая простуда или как тяжелая пневмония. COVID-19 также может иметь долгосрочные последствия для здоровья, такие как ухудшение работы легких, сердца, почек и других органов.
Ученые обнаружили, что SARS-CoV-2 может попадать в мозг и заражать нейроны. Но это не все. Они также выяснили, что этот вирус может заставлять нейроны сливаться друг с другом, образуя гигантские клетки с несколькими ядрами. Это явление называется синцития.
Слияние нейронов: как это происходит и чем грозит
Слияние клеток — процесс, при котором две или более клеток объединяются в одну большую клетку с несколькими ядрами. Это может происходить естественным образом в некоторых тканях, например, в мышцах или плаценте. Но это также может быть вызвано вирусами, которые используют этот механизм для распространения инфекции.
Ученые выяснили, что SARS-CoV-2 способен вызывать слияние нейронов благодаря своему белку S (спайк). Этот белок находится на поверхности вируса и помогает ему присоединяться к клеткам. Когда вирус заражает нейрон, он заставляет его производить больше белка S, который выходит на поверхность нейрона. Таким образом, нейрон становится пригодным для слияния с другими нейронами, которые также имеют белок S на своей поверхности.
После инфицирования нейронов SARS-CoV-2 белок S присутствует на нейронах, и когда нейроны сливаются, они не умирают
— Массимо Хиллиард, профессор Института мозга Квинсленда.
Слияние нейронов приводит к тому, что они перестают работать нормально. Нейроны обычно передают информацию друг другу посредством электрических импульсов, которые регулируются ионными каналами в клеточных мембранах. Когда нейроны сливаются, их мембраны теряют свою целостность и ионные каналы нарушаются. Это означает, что нейроны либо начинают возбуждаться синхронно, либо перестают возбуждаться вообще.
Они либо начинают синхронно возбуждаться, либо перестают функционировать вообще. Когда происходит слияние, каждый переключатель либо одновременно включает свет в кухне и ванной комнате, либо не включает его
— Массимо Хиллиард.
Это может иметь серьезные последствия для здоровья человека. Синхронное возбуждение нейронов может привести к судорогам или эпилепсии. А отсутствие возбуждения нейронов может привести к потере памяти, когнитивному ухудшению или деменции.
Новый механизм: что это значит для науки и медицины
Это открытие предлагает новый механизм для объяснения длительных неврологических эффектов после вирусной инфекции.
В текущем понимании того, что происходит, когда вирус попадает в мозг, есть два исхода — либо гибель клеток, либо воспаление. Но мы показали третий возможный исход, который является слиянием нейронов
— Рамон Мартинес-Мармол, доктор Института мозга Квинсленда.
Этот механизм может быть общим для других вирусов, которые также могут вызывать слияние клеток в других тканях. Среди них — ВИЧ, бешенство, энцефалит, корь, вирус Зика и вирус герпеса. Эти вирусы также поражают нервную систему и могут вызывать там ту же проблему.
Открытие может помочь разработать новые методы диагностики и лечения неврологических заболеваний, связанных с вирусными инфекциями. Например, можно попытаться блокировать белок S на поверхности нейронов или предотвратить его выделение зараженными клетками. Также можно искать способы восстановления поврежденных нейронов или замены их стволовыми клетками.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Как на ладони: Обнаружен морской гигант, который виден из космоса
Мегакоралл у Соломоновых островов оказался самым крупным животным Земли....
Спасти планету сможет… африканский червь
В Кении найдено насекомое с удивительными способностями....
Забудьте всё, что вы знали о Луне
Новая теория предлагает в корне иное происхождение ночного светила....
Ляп на ляпе — так профессиональные историки оценили «Гладиатора 2»
Режиссер пришел в бешенство, когда фильм назвали исторически неточным....
Главная тайна Седьмой планеты разгадана через 38 лет
Уран оказался не таким уж странным, как думали ученые....
80 000 лет жизни: какие тайны скрывает самое древнее и большое существо на планете?
Залог невероятного долголетия и удивительного выживания обнаружили учёные....
Раскрыт секрет идеального женского тела?
Оказывается, дело вовсе не в соотношении талии и бедер....
Янтарь из недр Антарктиды раскрыл тайны тропических лесов
Застывшая смола возрастом 90 млн лет как часть исчезнувшей экосистемы....
Саблезубый котёнок томился во льдах Якутии 35 тысяч лет
Благодаря находке стало известно, что сородичи пушистика обитали в столь холодных местах....
«Орешник», «Бук» и «Тополь»: искусный нейминг от российских военных конструкторов
Наука как сбить Запад с толку....
Ученая вылечила свой рак вирусами собственного производства
Если человек хочет жить — медицина бессильна....
Носи умные очки или увольняйся!
Amazon планирует заставить всех курьеров носить этот электронный прибор....
Разгадано учеными: почему города разрушают сердце и разум
Причины, которые нашли исследователи, вас удивят....
Турбулентность отменяется! А пилоты-люди вообще будут не нужны
Искусственный интеллект может в корне изменить авиацию....
Почти бессмертные существа помогут человечеству покорить глубокий космос
Ученым, наконец, удалось «взломать» код поразительной живучести тихоходок....
Надеялись на Беса: древние египтянки при беременности хлебали галлюциногенные смеси
Думали, что божок с двусмысленным для нас именем убережёт....