Известно, что коронавирусная инфекция может вызывать различные, в том числе неврологические, хронические состояния. В последние годы публикуется все больше исследований, свидетельствующих об увеличении риска болезни Паркинсона у людей, переболевших COVID-19. Важным фактором нейродегенеративных процессов в мозге являются микроглиальные инфламмасомы NLRP3 — многобелковые комплексы, которые отвечают за выработку цитокинов, способствующих воспалительным реакциям.

Чтобы проверить, может ли COVID-19 способствовать активации NLRP3, ученые использовали доклиническую модель: трансгенных мышей, экспрессирующих человеческий ангиотензинпревращающий фермент 2 (hACE2). ACE2 — это мембранный белок, расположенный на поверхности клеток и являющийся точкой входа для SARS-CoV-2. ACE2 вырабатывается многими типами клеток, включая не только клетки дыхательных путей, но также нейроны головного мозга и микроглию (макрофаги центральной нервной системы), что делает их потенциально уязвимыми к заражению. SARS-CoV-2 связывается с ACE2 человеческих клеток с помощью вирусного шиповидного белка S.

Оказалось, что вирус действительно проникал в мозг грызунов, где способствовал активации провоспалительных путей с участием NLRP3. Лабораторная модель микроглии, дополнительно выращенная из моноцитов человека, продемонстрировала, что вирусные частицы SARS-CoV-2 способны связываться с клетками и проникать в них, что напрямую вызывает сильные воспалительные реакции. Даже очищенный S-белок, взаимодействуя с ангиотензинпревращающим ферментом 2, активировал инфламмасому NLRP3 в микроглиальных клетках. Когда мышам с hACE2, инфицированным SARS-CoV-2, перорально давали препарат, блокирующий активность NLRP3, у них наблюдалось значительное снижение микроглиального воспалительного процесса. Это увеличило выживаемость грызунов по сравнению с теми животными, которые не получали лечение.