Роль белков сурфактанта SP-A и SP-D при вирусной инфекции, фокус на COVID-19

Abstract

Неотъемлемой частью поддержания физиологического функционирования бронхолегочной системы и эффективного газообмена является иммунологический ответ на инвазию вирусных патогенов. Одними из ключевых белков, участвующих в идентификации вирусных частиц, являются представители семейства коллагенсодержащих лектинов типа С (легочные коллектины). Они обладают образ-распознающими рецепторами, которые идентифицируют ассоциированные с патогенами молекулярные паттерны, в частности, вирусные гликопротеины. К легочным коллектинам относятся белки сурфактанта SP-A и SP-D, которые состоят из тримеризованных единиц и олигомеризуются в структуры более высокого порядка. Эти белки играют ключевую роль в распознавании и элиминации микробных патогенов (вирусов, бактерий, грибов, паразитов, наночастиц, аллергенов) посредством разнообразных механизмов. С учетом бремени пандемии новой коронавирусной инфекции, вызванной SARS-CoV-2, крайне важно обратить внимание на роль белков сурфактанта SP-A и SP-D в патогенезе ответа на данную вирусную инвазию. В настоящее время известны указания на непосредственное взаимодействие белков сурфактанта и вирусов, принадлежащих к семейству Coronaviridae. Белки SP-A и SP-D модулируют воспалительные реакции и синтез цитокинов, при этом предотвращая чрезмерную воспалительную реакцию (цитокиновый шторм). Также существует предположение, что непосредственно SARS-CoV-2 подавляет и изменяет выработку белков сурфактанта. Таким образом, очевидна патогенетическая ключевая роль белков сурфактанта SP-A и SP-D в ответе на вирусный патоген SARS-CoV-2. Это на сегодняшний день является перспективным направлением трансляционной медицины как с точки зрения детального понимания патогенеза коронавирусной инфекции для оценки диагностических и прогностических потенциалов белков сурфактанта SP-A и SP-D при COVID-19, так и с точки зрения терапевтического потенциала рекомбинантных фрагментов человеческих SP-A и SP-D.

An immune response to invasion of viral pathogens is an integral part of maintaining the physiological functioning of the bronchopulmonary system and effective gas exchange. Collagen-containing C-type lectins (lung collectins) are some of the key proteins in the identification of viral particles. They have image-recognizing receptors that identify pathogen-associated molecular patterns, particularly viral glycoproteins. The surfactant proteins SP-A and SP-D, which are composed of trimerized units, belong to pulmonary collectins and oligomerize into higher-order structures. These proteins play an essential role in recognition and elimination of microbial pathogens (viruses, bacteria, fungi, parasites, nanoparticles, allergens) through a variety of mechanisms. Taking into account the burden of the novel coronavirus infection caused by the SARS-CoV-2 virus, it is important to consider the role of the surfactant proteins SP-A and SP-D in the pathogenesis of the immune response to viral invasion. Currently, there are data on the direct relationship between surfactant proteins and viruses belonging to the Coronaviridae family. The SP-A and SP-D proteins modulate inflammatory responses and cytokine synthesis, but prevent an excessive inflammatory response (cytokine storm). There is also an assumption that SARSCoV-2 directly suppresses and alters the production of surfactant proteins. Thus, the key pathogenetic role of the surfactant proteins SP-A and SP-D in the response to the viral pathogen SARS-CoV-2 is evident. Today, this is a promising area of translational medicine, which will contribute to a profound understanding of the pathogenesis of coronavirus infection for assessing the diagnostic and prognostic potentials of the surfactant proteins SP-A and SP-D in COVID-19. Additionally, it will help evaluate the therapeutic potential of recombinant fragments of human SP-A and SP-D.