COVID-19が明らかになった臭いの喪失の背後にあるメカニズム

概要： SARS-CoV-2ウイルスに感染すると、嗅覚受容体の作用が弱まり、COVID-19に関連する嗅覚喪失が起こります。

ソース： NYUランゴーネ

研究者たちは、COVID-19患者が嗅覚を失う理由を説明できるメカニズムを発見しました。

ジャーナルで2月2日にオンラインで公開されました 細胞、新しい研究では、パンデミックウイルスであるSARS-CoV-2に感染すると、嗅覚受容体（OR）の作用を間接的にダイヤルダウンすることがわかりました。これは、嗅覚に関連する分子を検出する鼻の神経細胞の表面にあるタンパク質です。

NYU Grossman School ofMedicineとColumbiaUniversityの研究者が主導するこの新しい研究は、他のタイプの脳細胞に対するCOVID-19の影響、および「脳霧」のようなCOVID-19の他の長引く神経学的影響にも光を当てる可能性があります。頭痛、そしてうつ病。

実験では、嗅覚組織の神経細胞（ニューロン）の近くにウイルスが存在すると、感染を感知して対抗する免疫細胞、ミクログリア、T細胞が侵入することが示されました。 このような細胞は、ウイルスが嗅神経細胞に感染できない場合でも、嗅神経細胞の遺伝的活動を変化させるサイトカインと呼ばれるタンパク質を放出すると、研究の著者は述べています。

チームの理論によれば、免疫細胞の活動が他のシナリオで急速に消失する場合、脳では、嗅覚受容体の構築に必要な遺伝子の活動を低下させる方法で免疫シグナル伝達が持続します。

「私たちの調査結果は、COVID-19の嗅覚喪失の最初のメカニズムの説明と、これが長いCOVID-19生物学の根底にある可能性があることを示しています」とNYU LangoneHealthの微生物学部教授である共同執筆者のBenjamintenOever博士は述べています。 。 「この研究は、tenOeverグループによる別の研究に加えて、人体の細胞の1％未満に感染するパンデミックウイルスが、非常に多くの臓器にこのような深刻な損傷を引き起こす可能性があることも示唆しています。」

アーキテクチャの変更

COVID-19感染症の独特の症状の1つは、風邪のような他の感染症で見られる鼻づまりのない臭いの喪失です、と研究者は言います。 ほとんどの場合、嗅覚の喪失は数週間しか続きませんが、COVID-19患者の12％以上では、嗅覚機能の継続的な低下（嗅覚減退症）または人の知覚の変化という形で嗅覚機能障害が持続します。同じ匂い（刺激性異臭症）。

COVID-19による嗅覚喪失についての洞察を得るために、現在の著者は、ゴールデンハムスターおよび23人の人間の剖検から採取した嗅覚組織におけるSARS-CoV-2感染の分子的影響を調査しました。 ハムスターは優れたモデルであり、人間よりも嗅覚に依存し、鼻腔感染症にかかりやすい哺乳類です。

研究結果は、DNAセクションが重要な信号に基づいて細胞の遺伝子読み取り機構に多かれ少なかれアクセス可能になり、いくつかのDNA鎖がループする複雑な3D関係で遺伝子を回すプロセスの長年にわたる発見に基づいています遺伝子の安定した読み取りを可能にする長距離相互作用を形成します。 一部の遺伝子は、「核構造」の一部として、開いてアクティブなクロマチン「コンパートメント」（遺伝子を収容するタンパク質複合体）で動作しますが、他の遺伝子は圧縮されて閉じられます。

現在の研究では、実験により、SARS-CoV-2感染とそれに対する免疫反応が、嗅覚受容体構築の形成に影響を与える染色体のDNA鎖が開いて活性化し、ループして活性化する能力を低下させることが確認されました。遺伝子発現。 ハムスターとヒトの嗅覚神経組織の両方で、研究チームは嗅覚受容体構築の持続的かつ広範なダウンレギュレーションを検出しました。

これらの著者によって投稿された他の研究は、嗅覚ニューロンが敏感な脳領域に配線されており、鼻腔で進行中の免疫細胞反応が感情に影響を及ぼし、長いCOVIDと一致して明確に考える能力（認知）に影響を与える可能性があることを示唆しています。

経時的に記録されたハムスターでの実験により、嗅覚に影響を与える可能性のある短期間の変化が自然に回復した後も、嗅覚ニューロン受容体のダウンレギュレーションが持続することが明らかになりました。 著者らは、これは、COVID-19が遺伝子発現の染色体調節に長期的な混乱を引き起こし、SARS-CoV-2が除去された後でもOR転写の回復を妨げる可能性のある「核記憶」の一形態を表すことを示唆していると述べています。

「嗅覚が染色体間の「壊れやすい」ゲノム相互作用に依存しているという認識は、重要な意味を持っています」とtenOeverは言います。

「免疫系が染色体間の接触を妨害する特定の方法で反応するたびに嗅覚遺伝子の発現が停止すると、嗅覚の喪失が「炭鉱のカナリア」として機能し、COVID-19ウイルスが他の症状が現れる前に脳組織に損傷を与え、それを治療する新しい方法を提案します。」

次のステップでは、チームは、ステロイドで長いCOVIDを持つハムスターを治療することで、核構造を保護するために負の免疫反応（炎症）を抑制できるかどうかを調べています。

このCOVID-19と嗅覚研究ニュースについて

著者： プレスオフィス
ソース： NYUランゴーネ
コンタクト： プレスオフィス-NYUランゴーネ
画像： 画像はパブリックドメインです

独自の研究： オープンアクセス。
「「COVID-19誘発性無嗅覚症の潜在的な原因としての核構造の非細胞自律的破壊Benjamin tenOever、Marianna Zazhytska etal。 細胞

概要

も参照してください

COVID-19誘発性無嗅覚症の潜在的な原因としての核構造の非細胞自律的破壊

SARS-CoV-2は人体の細胞の1％未満に感染しますが、それでも深刻な損傷を引き起こす可能性があります
さまざまな臓器。 したがって、SARS-CoV-2感染の非細胞自律的影響を解読する
それが誘発する細胞および分子の破壊を理解するために不可欠です。

神経学的および認知的欠陥は、COVID-19患者の最も理解されていない症状のひとつであり、嗅覚機能障害が最も一般的な感覚障害です。

ここでは、人間とハムスターの両方でSARS-CoV-2感染が嗅覚受容体（OR）とそのシグナル伝達成分の広範なダウンレギュレーションを引き起こすことを示しています。 この非細胞自律効果の前に、ニューロンの核構造の劇的な再編成が起こり、OR遺伝子を含むゲノムコンパートメントが消失します。

私たちのデータは、SARS-CoV-2感染が細胞形態と感染できない細胞のトランスクリプトームを変化させる潜在的なメカニズムを提供し、嗅覚およびそれ以降におけるその全身的影響への洞察を提供します。 ジャーナルPre-pr