SARS-CoV-2, viruset som forårsaker COVID-19, kan lindre smerte, ifølge en ny studie utført av forskere fra University of Arizona Health Sciences.
Funnet kan forklare hvorfor nesten halvparten av mennesker som får COVID-19 opplever få eller ingen symptomer, selv om de er i stand til å spre sykdommen, ifølge studiens tilsvarende forfatter Rajesh Khanna, PhD, professor ved College of Medicine — Tucsons avdeling for farmakologi.
“Det ga mye mening for meg at kanskje årsaken til den ustanselige spredningen av COVID-19 er at du i de tidlige stadiene går rundt som om ingenting er galt fordi smerten din har blitt undertrykt,” sa Dr. Khanna. “Du har viruset, men du føler deg ikke dårlig fordi smerten er borte. Hvis vi kan bevise at denne smertelindringen er det som får COVID-19 til å spre seg videre, er det av enorm verdi.”
Artikkelen, “SARS-CoV-2 Spike protein co-opts VEGF-A/Neuropilin-1 receptor signaling to induce analgesia,” vil bli publisert i PAIN, tidsskriftet til International Association for the Study av smerte.
U.S. Centers for Disease Control and Prevention publiserte oppdaterte data 10. september som anslår at 50 % av covid-19-overføringen skjer før symptomene begynner, og 40 % av covid-19-infeksjonene er asymptomatiske.
“Denne forskningen øker muligheten for at smerte, som et tidlig symptom på COVID-19, kan reduseres av SARS-CoV-2 spikeproteinet ettersom det demper kroppens smertesignalveier,” sa UArizona Health Sciences senior visepresident Michael D. Dake, MD. “Forskere ved University of Arizona Health Sciences ved Comprehensive Pain and Addiction Center utnytter dette unike funnet for å utforske en ny klasse av terapier for smerte mens vi fortsetter å søke nye måter å håndtere opioidepidemien på.”
Virus infiserer vertsceller gjennom proteinreseptorer på cellemembraner. Tidlig i pandemien slo forskere fast at SARS-CoV-2 spikeproteinet bruker angiotensin-konverterende enzym 2 (ACE2) reseptoren for å komme inn i kroppen. Men i juni pekte to artikler på preprint-serveren bioRxiv til neuropilin-1 som en andre reseptor for SARS-CoV-2.
“Det fanget vårt øye fordi laboratoriet mitt de siste 15 årene har studert et kompleks av proteiner og veier som er relatert til smertebehandling som er nedstrøms for neuropilin,” sa Dr. Khanna, som er tilknyttet UArizona Health Sciences Comprehensive Pain og Addiction Center og er medlem av UArizona BIO5 Institute. “Så vi gikk tilbake og innså at dette kan bety at kanskje piggproteinet er involvert i en slags smertebehandling.”
Mange biologiske veier signaliserer kroppen til å føle smerte. Den ene er gjennom et protein kalt vaskulær endotelial vekstfaktor-A (VEGF-A), som spiller en essensiell rolle i blodårevekst, men som også har vært knyttet til sykdommer som kreft, revmatoid artritt og, sist, COVID-19.
Som en nøkkel i en lås, når VEGF-A binder seg til reseptoren neuropilin, initierer det en kaskade av hendelser som resulterer i hypereksitabilitet av nevroner, noe som fører til smerte. Dr. Khanna og forskerteamet hans fant ut at SARS-CoV-2 piggproteinet binder seg til neuropilin på nøyaktig samme sted som VEGF-A.
Med den kunnskapen utførte de en serie eksperimenter i laboratoriet og i gnagermodeller for å teste hypotesen deres om at SARS-CoV-2 spikeproteinet virker på VEGF-A/neuropilin-smerteveien. De brukte VEGF-A som en utløser for å indusere nevroneksitabilitet, som skaper smerte, og la deretter til SARS-CoV-2 spikeproteinet.
“Spike reverserte fullstendig den VEGF-induserte smertesignaleringen,” sa Dr. Khanna. “Det spilte ingen rolle om vi brukte veldig høye doser pigg eller ekstremt lave doser – det snudde smerten fullstendig.”
Dr. Khanna slår seg sammen med immunologer og virologer fra UArizona Health Sciences for å fortsette forskningen på rollen til neuropilin i spredningen av COVID-19.
I laboratoriet vil han undersøke neuropilin som et nytt mål for ikke-opioid smertelindring. Under studien testet Dr. Khanna eksisterende småmolekylære neuropilin-hemmere utviklet for å undertrykke tumorvekst i visse kreftformer og fant ut at de ga samme smertelindring som SARS-CoV-2-spikeproteinet når de bindes til neuropilin.
“Vi går videre med å designe små molekyler mot neuropilin, spesielt naturlige forbindelser, som kan være viktige for smertelindring,” sa Dr. Khanna. “Vi har en pandemi, og vi har en opioidepidemi. De kolliderer. Funnene våre har enorme implikasjoner for begge. SARS-CoV-2 lærer oss om virusspredning, men COVID-19 får oss også til å se på neuropilin som et ny ikke-opioid metode for å bekjempe opioidepidemien.”
Medforfattere på papiret fra Institutt for farmakologi er: Aubin Moutal, PhD; Lisa Boinon; Kimberly Gomez, PhD; Dongzhi Ran, PhD; Yuan Zhou; Harrison Stratton, PhD; Song Cai, PhD; Shizhen Luo; Kerry Beth Gonzalez; og Samantha Perez-Miller, PhD. Medforfattere fra Anestesiologisk avdeling med ytterligere tilknytning til Comprehensive Pain and Addiction Center er Amol Patwardhan, MD, PhD, og Mohab Ibrahim, MD, PhD.
Historiekilde:
Material levert av Helsevitenskap ved University of Arizona. Merk: Innhold kan redigeres for stil og lengde.
Journalreferanse:
- Aubin Moutal, Laurent F. Martin, Lisa Boinon, Kimberly Gomez, Dongzhi Ran, Yuan Zhou, Harrison J. Stratton, Song Cai, Shizhen Luo, Kerry Beth Gonzalez, Samantha Perez-Miller, Amol Patwardhan, Mohab M. Ibrahim , Rajesh Khanna. SARS-CoV-2 Spike-protein samarbeider med VEGF-A/Neuropilin-1-reseptorsignalering for å indusere analgesi. Smerte, 2020; Publiser Ahead of Print DOI: 10.1097/j.pain.00000000007 /a>
Siter denne siden:
University of Arizona Health Sciences. “Smertelindring forårsaket av SARS-CoV-2-infeksjon kan bidra til å forklare spredningen av COVID-19.” ScienceDaily. ScienceDaily, 1. oktober 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201001155912.htm>.
