В тяжелых случаях КОВИД-19 может распространиться за пределы легких и на другие органы, такие как сердце, печень, почки и части неврологической системы.
Эрнесто Эстрада из Университета Сарагосы и Фонда "Agencia Aragonesa para la Investigación Foundation" в Испании поставил перед собой цель раскрыть как эти повреждения могут распространяться избирательно, а не поражать весь организм. Свои выводы он обсуждает в журнале "Chaos", издаваемом AIP Publishing.
Для того, чтобы войти в клетки человека, коронавирус опирается на взаимодействие с белком, называемым ангиотензин-преобразующим ферментом 2.
"Этот рецептор повсеместно присутствует в большинстве органов человека, так что если вирус циркулирует в организме, он может проникнуть и в другие органы и воздействовать на них", - говорит Эстрада. "Однако вирус поражает некоторые органы избирательно, а не все, как ожидалось исходя из этих потенциальных механизмов".
Эстрада рассмотрел перемещения белков, распространенных в легких, и то, как они взаимодействуют с белками в других органах.
"Для того чтобы два белка нашли друг друга и сформировали комплекс взаимодействия, они должны двигаться внутри клетки субдиффузивным образом", - сказал Эстрада.
Он описал это субдиффузионное движение как движение, напоминающее прогулку пьяницы по переполненной улице. Толпа создает препятствия для пьяницы, замедляя его движение и затрудняя доставку к месту назначения".
Аналогичным образом, белки в клетке сталкиваются с большим количеством препятствий, которые они должны преодолевать, чтобы взаимодействовать друг с другом. Добавив к сложности процесса, что некоторые белки существуют в одной клетке или органе, но другие нет.
С учетом этого Эстрада разработал математическую модель, которая позволила ему найти группу из 59 белков в легких, которые действуют как первичные активаторы, влияющие на другие органы человека. Цепь взаимодействий, начинающаяся с этой группы белков, вызывает изменения в белках вниз по линии, в конечном счете, влияя на их здоровье.
"Нацеливание на некоторых из этих белков в легких с помощью существующих препаратов позволит предотвратить нарушения функции белков в других органах, помимо легких, избегая полиорганной недостаточности, которая во многих случаях приводит к смерти пациента", - сказала Эстрада.
Вопрос о том, как поражённые белки перемещаются между органами, остаётся открытым, и Эстрада адресует его будущим исследованиям.
Статья "Фракционная диффузия в протеоме человека как альтернатива мультиорганному повреждению SARS CoV-2" написана Эрнесто Эстрадой и опубликована в журнале Chaos 11 августа 2020.
