Журнал науки о старении

Абстрактный

Экспрессия ангиотензинпревращающего фермента 2 (АПФ2) в стареющем мозге и зрительной системе

Джеймс М. Хилл, Кристиан Клемент, Л. Арсено, Уолтер Дж. Лукив

В настоящее время многочисленные данные свидетельствуют о том, что коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) проникает в клетки человека через высокоаффинное взаимодействие с трансмембранным рецептором ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2). Исследования также показали широко распространенную экспрессию рецептора ACE2 на поверхности многих различных иммунных, неиммунных и нервных типов клеток-хозяев, и что SARS-CoV-2 обладает замечательной способностью одновременно атаковать многие различные типы клеток человека-хозяина. Одна из основных нейроанатомических областей для высоких паттернов экспрессии ACE2 находится в стволе мозга, области мозга, содержащей регуляторные центры дыхания, и это может частично объяснить предрасположенность многих пациентов с COVID-19 к респираторному дистрессу. Ранние исследования также указали на обширную экспрессию ACE2 во всем глазу и зрительной системе мозга у пожилых людей. В этом исследовании мы проанализировали экспрессию рецептора ACE2 на уровне мРНК и белка в нескольких типах клеток, участвующих в человеческом зрении, включая типы клеток внешнего глаза и несколько глубоких областей мозга, которые, как известно, участвуют в обработке зрительных сигналов. Здесь мы приводим доказательства: (i) того, что многие различные типы оптических и нервных клеток зрительной системы человека предоставляют рецепторы, необходимые для вторжения SARS-CoV-2; (ii) замечательной повсеместности присутствия ACE2 в клетках глаза и анатомических областях мозга, участвующих в обработке зрительных сигналов; (iii) того, что экспрессия рецептора ACE2 в различных типах глазных клеток и центрах обработки зрительных сигналов мозга обеспечивает множественные отсеки для инфильтрации SARS-CoV-2; и (iv) градиента увеличения экспрессии ACE2 от передней поверхности глаза к областям обработки зрительных сигналов затылочной доли и первичного зрительного неокортекса. Градиент экспрессии ACE2 от поверхности глаза к затылочной доле может предоставить вирусу SARS-CoV-2 новый путь от внешнего глаза к более глубоким анатомическим областям мозга, участвующим в зрении. Эти результаты могут частично объяснить многочисленные недавно зарегистрированные нейроофтальмологические проявления инфекции SARS-CoV-2 у пациентов, пораженных COVID-19.