Сигаретный дым снижает способность вируса SARS-CoV-2 проникать в клетки

Учёные определили два препарата, которые имитируют действие химических веществ в сигаретном дыме для связывания с рецептором в клетках млекопитающих, который ингибирует выработку белков ACE2, процесс, который, по-видимому, снижает способность вируса SARS-CoV-2 проникать в клетку.

Что-то вроде парадокса существует в отношении курения сигарет и COVID-19. Активное курение связано с повышенной тяжестью заболевания, но в то же время во многих отчетах отмечается меньшее число случаев COVID среди курильщиков, чем среди некурящих.

“Здесь происходило что-то странное, – сказал Кейджи Танимото из Исследовательского института радиационной биологии и медицины Университета Хиросимы, соответствующий автор статьи. – Но у нас было несколько идей о том, как выяснить, какие механизмы могут работать. Механизм, который мы обнаружили здесь, заслуживает дальнейшего исследования в качестве потенциального инструмента для борьбы с инфекциями ОРВИ-КОВ-2″.

Известно, что сигаретный дым содержит полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Они могут связываться с рецепторами арильных углеводородов (AHR) и активировать их. Рецептор-это любая структура поверхности или внутренней части клетки, которая имеет форму, предназначенную для приема и связывания с определенным веществом. AHR – это тип рецептора внутри клеток млекопитающих, который, в свою очередь, является фактором транскрипции-чем-то, что может индуцировать широкий спектр клеточной активности благодаря своей способности увеличивать или уменьшать экспрессию определенных генов.

Зная это об отношениях между PAH и AHR, исследователи хотели исследовать влияние препаратов, активирующих AHR, на экспрессию генов, контролирующих выработку белка ACE2 – печально известного рецепторного белка на поверхности многих типов клеток, который работает как замок, который вирус SARS-CoV-2 может взломать. После связывания вируса с белком ACE2 он может затем проникнуть в клетку и заразить ее.

Во-первых, ученые исследовали различные клеточные линии, чтобы изучить уровни экспрессии их генов ACE2. Они обнаружили, что клетки, происходящие из полости рта, легких и печени, имели самую высокую экспрессию ACE2.

Эти клетки с высокой экспрессией ACE2 затем подвергались различным дозам экстракта сигаретного дыма (CSE) в течение 24 часов. После этого была оценена скорость экспрессии гена CYP1A1, которая, как известно, индуцируется CSE. Лечение CSE индуцировало повышенную экспрессию гена CYP1A1 в клетках печени и легких дозозависимым образом-чем больше доза, тем сильнее эффект. Однако этот эффект не был так выражен в клетках полости рта. Другими словами, большая активность CYP1A1, меньшая продукция рецепторов ACE2 – путь, по которому вирус способен проникать в клетки.

Чтобы объяснить, почему это происходило в присутствии сигаретного дыма, исследователи затем использовали анализ секвенирования РНК, чтобы более всесторонне исследовать, что происходит с экспрессией генов. Они обнаружили, что CSE увеличивает экспрессию генов, связанных с рядом ключевых сигнальных процессов в клетке, которые регулируются AHR.

Далее были оценены эффекты двух препаратов, которые могут активировать AHR, на клетки печени. Первый, 6‐формилиндоло(3,2‐b)карбазол (FICZ) является производным аминокислоты триптофана, а второй, омепразол (OMP), является лекарственным средством, уже широко используемым при лечении кислотного рефлюкса и язвенной болезни.

Данные секвенирования РНК показали, что ген CYP1A1 был сильно индуцирован в клетках печени этими активаторами AHR, и экспрессия гена ACE2 была сильно ингибирована, опять же дозозависимым способом.

Другими словами, экстракт сигаретного дыма и эти два препарата – все они действуют как активаторы AHR – способны подавлять экспрессию ACE2 в клетках млекопитающих и тем самым снижать способность вируса SARS-CoV-2 проникать в клетку. Основываясь на результатах лабораторных исследований, в настоящее время команда проводит доклинические и клинические испытания препаратов в качестве новой терапии против COVID-19.

Источник