Bindweefselsuiker bepaalt hoe corona cellen binnendringt
We dachten dat het coronavirus cellen binnendringt via één specifieke receptor. Maar geavanceerde microscopie toont nu dat het virus zich eerst hecht aan clusters van een heel ander molecuul: heparaansulfaat, een suikerketen in het bindweefsel van cellen.
ACE2 gold lange tijd als de toegangspoort van het SARS-CoV-2-virus. Dat klopt, maar het is niet het eerste aanhechtingspunt. Onderzoekers gebruikten geavanceerde lichtmicroscopie om individuele virusdeeltjes en hun receptoren direct in beeld te brengen. Ze zagen dat het virus zich eerst hecht aan clusters van heparaansulfaat: een suikerketen die uitsteekt aan het celoppervlak.
Pas daarna, als het virus eenmaal verankerd is, speelt ACE2 zijn rol in het binnendringen van het cel-binnenste. De studie werd gepubliceerd in eLife en herformuleert daarmee het gangbare model van virusopname.
Clusters als dokstations
Heparaansulfaat-clusters bestaan uit groepen van zes tot honderdvijfendertig moleculen die tussen de zestig en vierhonderd nanometer boven het celoppervlak uitsteken. Er bevindt zich gemiddeld slechts één zo’n cluster per zes vierkante micrometer celoppervlak. Het virus zoekt die clusters actief op als landingsplaats, voordat het zijn verdere toegangsroute bewandelt.
Dit mechanisme is niet uniek voor SARS-CoV-2. Heparaansulfaat hecht ook veel andere virussen, al werd het traditioneel beschouwd als een zwakke hulpreceptor, niet als primaire hechter. De nieuwe bevindingen suggereren dat het een crucialere rol speelt dan tot nu toe werd aangenomen.
Therapeutisch perspectief
De onderzoekers testten pixantrone, een klinisch al toegepast middel dat zich aan heparaansulfaat bindt en daarmee de bindingsplaatsen voor het virus blokkeert. In experimenten met menselijke luchtwegcellen en de Omicron JN.1-variant van het virus remde dit de infectie sterk. Dit zijn laboratoriumresultaten; of pixantrone effectief is als behandeling bij mensen met COVID-19 is daarmee niet aangetoond. Voor verouderingsonderzoek is het mechanisme interessant omdat heparaansulfaat-patronen aan het celoppervlak veranderen met de leeftijd.
Wil je zelf meer onderzoek doen?
Zoek bijvoorbeeld op:
- heparaansulfaat virusaanhechting celoppervlak
- SARS-CoV-2 endocytose receptor mechanisme
- heparaansulfaat clusters nanomicroscopie