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
Очередной миф Николая Карамзина полностью развеян российскими археологами
Оказалось, что Иван Грозный не убивал супругу своего младшего брата. Напротив, с княгиней Ульянией Углицкой случалась куда более таинственная и запутанная...
Самая запрещенная русская сказка: почему «Курочку Рябу» не любили ни цари, ни руководители СССР?
Чтобы эту историю можно было рассказывать советским детям, ее сюжет пришлось изменить самым радикальным образом. Но, может быть, это и к лучшему...
Американский «Чернобыль-80»: эта катастрофа едва не изменила всю историю США
Эксперты говорят: лишь счастливая случайность не позволила взорваться заряду в 600 (!) раз мощнее хиросимской бомбы...
Тайна гибели сибирского «Титаника»: почему некоторые детали катастрофы 1921 года неизвестны даже сейчас?
Поразительно, но тогда судьи единогласно оправдали капитана парохода. Так кто же тогда был виновником этого страшного происшествия?...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены. Часть 2. Расплата
Как наука отменила срок давности у преступления? И какая тайна осталась не раскрытой?...
Гениальное ДНК-«мошенничество»: ученые раскрыли секрет рыбы, которая плевать хотела на главные законы биологии
100 000 лет успешного клонирования: амазонская моллинезия просто... копирует себя. И при этом удивительно успешно ремонтируют поврежденные гены, насмехаясь над...
Почему на Иран обрушился черный дождь и насколько он опасен?
Экологи говорят: агрессивные действия США и Израиля поставили под угрозу здоровье миллионов людей по всей планете...
Японец 26 лет ждал, пока раскроют убийство его жены
Как новейшие технологии помогли сдвинуть с места нераскрываемое дело...
Главный секрет человеческого дыхания: ученые рассказали, почему мы дышим «вахтовым методом»
Эксперты предупреждают: из-за особенности организма многие люди не смогут попасть в космос. Но решение все-таки есть...
Раскрыта главная тайна антарктического льда: ученые узнали, как и кем была взломана природная защита Шестого континента
Похоже, той Антарктиде, которую мы знаем, приходит конец. Впрочем, это не точно...
43 000 черепков открыли тысячелетние тайны Древнего Египта
Почему глиняная библиотека Атрибиса потрясла весь археологический мир?...