(3분 읽기)
코로나 ACE2 수용체 외에도 카텝신을 사용해 심장세포에 침입.
심장 근육세포의 직접적 감염은 바이러스 부하 높고 오래 지속될 때 발생가능.

코로나바이러스는 심장을 직접 공격한다.
SARS-CoV-2는 심장 근육 세포에서 증식하지만 다른 보조 열쇠를 사용한다.

심장에 대한 공격 :
SARS-CoV-2 코로나바이러스는 우리의 심장을 직접 공격할 수 있다. 최근 실험실 연구에 따르면, 바이러스는 심장 근육 세포로 들어가서 증식할 수 있다. 결과적으로 세포 사멸이 증가한다. 흥미롭게도 ACE2 외에도 코로나바이러스는 카텝신(Cathepsin)을 사용해 심장 세포에 들어간다. 이것은 보조 열쇠다. 이것은 새로운 치료 가능성을 알려준다.

▲ SARS-CoV-2 코로나바이러스는 심장을 간접적으로 손상시킬뿐만 아니라 실험실 실험에서 보여준 바와 같이 심장 근육 세포에도 직접적으로 영향을 미칠 수 있다.pixabay

심장 손상과 심근염은 Covid-19에서 더 자주 발생하는 것으로 알려져 왔다.
때로는 급성 감염 중에도, 때로는 장기적인 결과로 발생하기도 한다.
이러한 징후에는 손상되고 파괴된 심장 세포에 의해 방출되는 혈액 내 트로포닌(Troponin)과 같은 바이오 마커의 수준이 증가된 것도 포함된다. 그러나 지금까지 심장 합병증이 신체의 면역 반응에 의한 것인지 아니면 SARS-CoV-2에 의한 심장 세포의 직접적인 감염에 의한 것인지는 명확하지 않다.

코로나바이러스는 심장 근육 세포를 세포 죽음으로 몰아넣는다.

최근 프랑크푸르트 괴테 대학교(Goethe University Frankfurt)의 데니사 보이코바(Denisa Bojkova)와 동료가 수행한 연구는 더 많은 정보를 알려준다.

▲ 3-D animation human heart

연구실에서 줄기세포에서 배양한 심장 근육 세포와 심장 오가노이드를 다양한 SARS-CoV-2 샘플로 감염시키고 바이러스가 세포를 공격하는지, 어떻게 공격하는지 조사했다.
과학자들은 심장 수술에서 갓 제거한 심장의 살아있는 조직 부분의 반응도 분석했다.

코로나바이러스가 심장 근육 세포에 들어가서 증식 할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
이것은 이러한 세포가 감염 직후 바이러스 스파이크 단백질을 생산하기 시작했음을 나타낸다. 조금 후에 감염된 세포 주변의 영양 용액에도 더 많은 감염성 바이러스가 포함됐다.
연구진은 "이것은 바이러스가 이 세포에서 완전한 복제주기를 거치는 것을 증명한다"고 보고했다. 더 많은 심장 세포가 감염 후 96시간에 죽었다.

바이러스에 의한 직접적인 공격을 나타냄

심장 근육 세포에 대한 코로나바이러스의 공격은 움직임에서 읽을 수도 있다.
세포 배양에서도 이러한 세포가 실제 심장과 같이 수축하기 때문이다.
프랑크푸르트 대학의 수석 저자 슈테파니 딤멜러(Stephanie Dimmeler)는 "세포가 바이러스에 노출되면 정말 스트레스를 받는다"고 말한다. "소위 '박동률'은 세포가 죽기 때문에 처음에는 급격히 상승하고 3일 후에 떨어진다.”

연구자들에 따르면, 이 결과는 SARS-CoV-2가 우리 심장 세포를 직접 공격하고 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 그러나 실험에서 제시한 바와 같이 심장 근육세포는 다른 세포 유형보다 약간 덜 수용적인 것으로 보인다. 따라서 감염으로 인한 세포 사멸률은 더 낮고 심장 세포가 죽는데도 조금 더 오래 걸린다.

TMPRSS2 대신 "보조 도어 오프너"로 사용되는 카텝신

그러나 흥미로운 점은 분명히 SARS-CoV-2는 예를 들어 폐 세포와는 다른 메커니즘을 사용하여 심장 근육 세포로 진입한다. 이는 심장 근육 세포에 막 단백질 TMPRSS2가 부족하기 때문이다.
TMPRSS2는 ACE2 수용체에 더해 일반적으로 보조 인자 역할을 하므로 바이러스에 대한 "보조 문열기"역할을 한다. 대신 코로나바이러스는 실험에서 보여준 것처럼 막 단백질 카텝신을 심장의 보조 인자로 사용한다.

▲ 연구 논문관련 그래프 (출처: Oxford University Press)

이것은 이미 카텝신을 억제하는 활성 성분이 있기때문에 새로운 치료 기회를 열어준다. Bojkova와 그녀의 동료들은 이미 이러한 카텝신 억제제 중 하나의 효과를 테스트했다.

결과 :
약제를 첨가한 후, 세포 배양은 바이러스 스파이크 단백질과 새로운 바이러스를 상당히 적게 생산했다. 연구자들에 따르면 이것은 이 억제제가 바이러스가 심장 근육 세포에서 번식하는 것을 막을 수 있음을 의미한다.

더 나은 Covid 요법을 위한 기회

이 지식은 아마도 이전 심장 질환으로 인해 심장이 약해지고 더 취약한 Covid-19 환자를 더 잘 도울 수 있는 방법을 알려준다. 이미 코로나 19 환자에게 사용되고 있는 항바이러스제 렘데시비르는 바이러스가 심장 세포 배양을 복제하는 것을 차단해 심장 보호 효과를 가질 수 있다.

그러나 실험실에서 관찰된 과정이 Covid 19 환자에게 어느 정도 역할을 하는지 먼저 추가로 조사해야 한다. "바이러스가 먼저 혈관 장벽을 통과해야 하기 때문에 심장 근육 세포는 일반적으로 잘 보호된다"고 디멜러(Dimmeler)는 설명한다.
따라서 심장 근육 세포의 직접적인 감염은 바이러스 부하가 높고 감염이 오랜 시간 지속될 때만 발생할 수 있다.
(Cardiovascular Research, 2020; doi: 10.1093/cvr/cvaa267)
출처 : German Center for Cardiovascular Research e.V.

[더사이언스플러스] "No Science, No Future"

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]