Мелатонин, синтезируемый в легких, действует как барьер против SARS-CoV-2

Мелатонин, синтезируемый в легких, действует как барьер против SARS-CoV-2, предотвращая экспрессию генов, кодирующих белки в клетках,таким образом, предотвращает заражение этих клеток вирусом и подавляет иммунный ответ, так что вирус остается в дыхательных путях в течение нескольких дней, в конечном итоге уходя, чтобы найти другого хозяина, сообщается на страницах портала News-medical.

 
  Открытие, сделанное исследователями из Университета Сан-Паулу (USP) в Бразилии, помогает понять, почему некоторые люди не инфицированы или не проявляют симптомов COVID-19 даже тогда, когда надежно диагностированы как носители вируса с помощью РТ-ПЦР. Кроме того, они предлагают перспективу назального введения мелатонина, в каплях или в виде спрея, чтобы предотвратить развитие болезни у пациентов с предсимптомным течением.

Доклинические и клинические испытания будут необходимы для доказательства терапевтической эффективности мелатонина против вируса, подчеркивают исследователи в статье об исследовании, опубликованной в журнале Melatonin Research.

“Мы показали, что мелатонин, вырабатываемый в легких, действует как барьер против SARS-CoV-2, препятствуя проникновению вируса в эпителий, активируя иммунную систему и вызывая выработку антител”, – поделилась Регина Пекельман Маркус, профессор Института биологических наук и главный исследователь Университета Сан-Паулу

Маркус начала исследовать мелатонин в 1990-х годах. В исследовании с участием грызунов она показала, что гормон, вырабатываемый ночью шишковидной железой в мозге, чтобы сообщить организму, что дневной свет ушел и он должен готовиться ко сну, может вырабатываться в других органах, таких как легкие.

В исследовании, также включавшем грызунов, опубликованном в начале 2020 года в журнале Pineal Research, Маркус и её коллеги показали, что резидентные макрофаги в легочном воздушном пространстве поглощают (фагоцитируют) частицы загрязнений. Этот агрессивный стимул индуцировал выработку мелатонина и других молекул макрофагами, поглощая твердые частицы в воздухе, вдыхаемом животными, и стимулируя образование слизистых, кашель и отхаркивание, чтобы удалить частицы из дыхательных путей. Когда они блокировали синтез мелатонина местными макрофагами, исследователи заметили, что частицы проникают в кровоток и распространяются по всему организму, даже вторгаясь в мозг.

Основываясь на выводе о том, что мелатонин, вырабатываемый в легких, изменяет точки входа твердых частиц от загрязнения воздуха, Маркус и его коллеги решили исследовать, выполняет ли гормон ту же функцию в отношении SARS-CoV-2. Если это так, то вирус не сможет связываться с рецептором АПФ-2 на клетках, проникать в эпителий и заражать организм, предположили исследователи.

Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи проанализировали 455 генов, ассоциированных в литературе с сопутствующими заболеваниями COVID-19, взаимодействием между SARS-CoV-2 и белками человека, а также вирусными точками входа. Из этой группы генов они отобрали 212 генов, участвующих в проникновении вирусных клеток, внутриклеточном трафике, митохондриальной активности, а также процессах транскрипции и посттрансляции, чтобы создать физиологическую сигнатуру COVID-19. Используя данные секвенирования РНК, загруженные из общедоступной базы данных, они количественно определили уровень экспрессии 212 сигнатурных генов COVID-19 в 288 образцах из здоровых легких человека.

Затем они соотнесли эти уровни экспрессии генов с генным индексом, который оценивал способность легких синтезировать мелатонин (Mel-индекс), основываясь на анализе легких здоровых грызунов. Они обнаружили, что чем ниже индекс, тем выше уровень экспрессии генов, кодирующих белки для резидентных макрофагов и эпителиальных клеток. Индекс также отрицательно коррелировал с генами, которые модифицируют белки в клеточном рецепторе CD147, вирусной точке входа в макрофаги и другие иммунные клетки, что указывает на то, что нормальная выработка мелатонина в легких может быть естественным защитником от вируса.

“Мы обнаружили, что когда Mel-индекс был высоким, точки входа вируса в легкие были закрыты, а когда он был низким, эти “двери” были открыты. Когда двери закрыты, вирус некоторое время блуждает в легочном воздушном пространстве, а затем пытается убежать в поисках другого носителя”, – сказала Маркус.

Поскольку легочный мелатонин ингибирует транскрипцию этих генов, кодирующих белки для клеток вирусной точки входа, применение мелатонина непосредственно в легкие в виде капель или спрея может блокировать вирус. Однако, как отмечают исследователи, требуется больше исследований, чтобы доказать, что это действительно так.

med-heal.ru