Loading...

Smertelindring forårsaget af SARS-CoV-2-infektion kan være med til at forklare spredningen af COVID-19

SARS-CoV-2, den virus, der forårsager COVID-19, kan lindre smerter, ifølge en ny undersøgelse foretaget af forskere fra University of Arizona Health Sciences.

Dette resultat kan forklare, hvorfor næsten halvdelen af de mennesker, der får COVID-19, kun har få eller ingen symptomer, selv om de er i stand til at sprede sygdommen, siger undersøgelsens korresponderende forfatter Rajesh Khanna, ph.d., professor i College of Medicine — Tucsons afdeling for farmakologi.

“Det gav meget god mening for mig, at grunden til den uophørlige spredning af COVID-19 måske er, at man i de tidlige stadier går rundt og har det fint, som om intet er galt, fordi smerten er blevet undertrykt”, siger Dr. Khanna. “Du har viruset, men du har det ikke dårligt, fordi du ikke har smerter. Hvis vi kan bevise, at det er denne smertelindring, der får COVID-19 til at sprede sig yderligere, er det af enorm værdi.”

Artiklen, “SARS-CoV-2 Spike protein co-opts VEGF-A/Neuropilin-1 receptor signalering til at inducere analgesi,” vil blive offentliggjort i PAIN, tidsskriftet for International Association for the Study of Pain.

De amerikanske centre for sygdomskontrol og forebyggelse offentliggjorde den 10. september opdaterede data, der anslår, at 50 % af COVID-19-overførslen sker før symptomdebut, og at 40 % af COVID-19-infektionerne er asymptomatiske.

“Denne forskning giver mulighed for, at smerte, som er et tidligt symptom på COVID-19, kan reduceres af SARS-CoV-2 spike-proteinet, da det dæmper kroppens smertesignalveje”, siger Michael D. Dake, MD, Senior Vice President for UArizona Health Sciences. “University of Arizona Health Sciences-forskere på Comprehensive Pain and Addiction Center udnytter dette unikke fund til at udforske en ny klasse af terapeutiske midler mod smerte, mens vi fortsat søger nye måder at bekæmpe opioidepidemien på.”

Virus inficerer værtsceller gennem proteinreceptorer på cellemembraner. Tidligt i pandemien konstaterede forskerne, at SARS-CoV-2 spikeproteinet bruger angiotensin-converting enzym 2 (ACE2)-receptoren til at trænge ind i kroppen. Men i juni pegede to artikler, der blev offentliggjort på preprint-serveren bioRxiv, på neuropilin-1 som en anden receptor for SARS-CoV-2.

“Det fangede vores opmærksomhed, fordi mit laboratorium i de sidste 15 år har studeret et kompleks af proteiner og veje, der vedrører smertebehandling, og som er nedstrøms for neuropilin”, siger Dr. Khanna, der er tilknyttet UArizona Health Sciences Comprehensive Pain and Addiction Center og er medlem af UArizona BIO5 Institute. “Så vi trådte tilbage og indså, at dette kunne betyde, at spikeproteinet måske er involveret i en form for smertebehandling.”

Mange biologiske veje signalerer kroppen til at føle smerte. En af dem er gennem et protein ved navn vascular endothelial growth factor-A (VEGF-A), som spiller en vigtig rolle i blodkarvækst, men som også er blevet forbundet med sygdomme som kræft, reumatoid arthritis og senest COVID-19.

Når VEGF-A binder sig til receptoren neuropilin som en nøgle i en lås, sætter den en kaskade af begivenheder i gang, der resulterer i neuronernes hyperexcitabilitet, hvilket fører til smerte. Dr. Khanna og hans forskerhold fandt ud af, at SARS-CoV-2 spike-proteinet binder sig til neuropilin på nøjagtig samme sted som VEGF-A.

Med denne viden udførte de en række forsøg i laboratoriet og i gnaermodeller for at teste deres hypotese om, at SARS-CoV-2 spike-proteinet virker på VEGF-A/neuropilin-smertevejen. De brugte VEGF-A som en udløser til at fremkalde neuronernes excitabilitet, som skaber smerte, og tilføjede derefter SARS-CoV-2 spike-proteinet.

“Spike completely reversed the VEGF-induced pain signaling,” Dr. Khanna said. “It didn’t matter if we used very high doses of spike or extremely low doses — it reversed the pain completely.”

Dr. Khanna is teaming up with UArizona Health Sciences immunologists and virologists to continue research into the role of neuropilin in the spread of COVID-19.

In his lab, he will be examining neuropilin as a new target for non-opioid pain relief. During the study, Dr. Khanna tested existing small molecule neuropilin inhibitors developed to suppress tumor growth in certain cancers and found they provided the same pain relief as the SARS-CoV-2 spike protein when binding to neuropilin.

“We are moving forward with designing small molecules against neuropilin, particularly natural compounds, that could be important for pain relief,” Dr. Khanna said. “We have a pandemic, and we have an opioid epidemic. They’re colliding. Our findings have massive implications for both. SARS-CoV-2 is teaching us about viral spread, but COVID-19 has us also looking at neuropilin as a new non-opioid method to fight the opioid epidemic.”

Co-authors on the paper from the Department of Pharmacology are: Aubin Moutal, PhD; Lisa Boinon; Kimberly Gomez, PhD; Dongzhi Ran, PhD; Yuan Zhou; Harrison Stratton, PhD; Song Cai, PhD; Shizhen Luo; Kerry Beth Gonzalez; and Samantha Perez-Miller, PhD. Co-authors from the Department of Anesthesiology with additional affiliations with the Comprehensive Pain and Addiction Center are Amol Patwardhan, MD, PhD, and Mohab Ibrahim, MD, PhD.


Story Source:

Materials provided by University of Arizona Health SciencesNote: Content may be edited for style and length.


Journal Reference:

  1. 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 co-opts VEGF-A/Neuropilin-1 receptor signaling to induce analgesiaPain, 2020; Publish Ahead of Print DOI: 10.1097/j.pain.0000000000002097

Cite This Page:

University of Arizona Health Sciences. “Pain relief caused by SARS-CoV-2 infection may help explain COVID-19 spread.” ScienceDaily. ScienceDaily, 1 October 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/10/201001155912.htm>.
Vi bruger cookies for at forbedre din oplevelse på vores websted. Ved at surfe på dette websted accepterer du vores brug af cookies.
CiyaShop

Tilmeld dig vores nyhedsbrev

Tilmeld dig Global Home Med's mailingliste for at modtage opdateringer om nye varer, særlige tilbud og andre rabatoplysninger.