чем я занимаюсь, ковид

[aridmoors]

про что мой грант и чем я занимаюсь



У меня сейчас очень хорошие условия. Я получила независимое финансирование на два года, включая так называемую "оплату проживания" (подневно, т.е. она не считается доходом и не облагается налогом) и деньги на собственно исследования. Это означает, что моему шефу выгодно держать меня в лабе в любом случае, болею или не болею, хожу на работу или не хожу - не уволят. Грант был крайне... как это по-русски, competitive? Соревновательный? Нет... короче много человек подавали (сотни), выбрали только 5%, я попала в эти 5%. Этим можно и нужно гордиться, но гордиться у меня не получается, потому что выгорела. Но это неважно.

Про что грант? Коротко - про силии и КОВИД.

Силии (или, в русской биологии - "реснички") - это такие отростки на клетке. Иногда их бывает много сразу на одной клетке (до 100 штук), иногда только одна.

Мой грант строился на... эм... я хотела сказать "находке", но это не находка, а пока только очень неточная и непроверенная информация о том, что рецептор (называется ACE2), с помощью которого коронавирус проникает в клетку, находится в силиях. Существует ровно две статьи (кто может, назовите больше) о том, что этот рецептор находится в силиях. Одна из этих статей ОЧЕНЬ ненадежная (методы, которыми проверяли, хреновые), а вторая статья тоже ненадежная, но чуть более надежная. ТОЧНЫХ доказательств тому, что рецептор действительно находится в силиях, пока что нет. Но грант я все равно строила на основании этих данных, потому что проверяющие грант люди имеют всего 30 минут на один грант, поэтому они никогда не проверяют ссылки в грантах и вообще верят на слово.

Вот картинка из статьи (кстати, напечатались они очень высоко, в Nature Communications, хотя имхо этого не заслуживают).


На картинке виден отросток с пузырем на кончике, это и есть силия. Зеленым покрашен рецептор, красным покрашен условный маркер силий (чтобы точно знать, что это именно силия), остальное неважно.

Мой грант строится на довольно интересной гипотезе, которую я выложу здесь, украсть ее все равно никто не сможет, потому что клеточных линий, в которых ее можно надежно проверить, не существует, и надо что-то придумывать, а придумывать люди, которые крадут идеи, обычно не умеют. Кроме того, я расскажу не весь грант, а только часть, да и потом все равно конкретно по этому гранту мне просто надо будет написать отчет в конце работы и все.

Идея, в общем, вот какая.

Вирус ковида (САРС-КоВ-2) имеет размер около 0.1 микрометра. Очень маленький, короче. Выглядит как шарик размером 0.1 микрометра, с шипами по поверхности. Примерно вот так:



Сколько конкретно шипов на вирусе, я не знаю, но может что-то от 20 до 50. Шипы мультивалентны, другими словами они все работают все время, любой из них рабочий и может привязываться к рецептору в любое время.

Силии в легочном эпителии, в свою очередь, выглядят как-то так:



Вот эти полоски по левой стороне, которых много - это силии, обратите внимание, что они создают практически барьер, непроходимый лес как бы. При этом размер одной силии в длину около 6-10 микрометров, а в диаметре около 1 микрометра. То есть вирус по сравнению с одной силией - это КРАЙНЕ маленький шарик, размером в десять раз меньше, чем кончик одной силии.

Теперь представьте, что вируса снаружи этого леса очень много. Тысячи шариков. И представьте, что рецептор, к которому они приклеиваются, находится внутри этих силий. Что произойдет?

Моя гипотеза: так как шарики вируса приклеиваются к силиям, а силии расположены очень близко друг к другу, произойдет что? Правильно, один шарик может приклеиться сразу к двум, а то и трем силиям и "склеить" их. В норме этот лет силий ритмично двигается, и это необходимо для нормального дыхания. Если же у нас вирус посклеивал все силии, мы будем наблюдать что? Правильно, затрудненное дыхание и СУХОЙ кашель (потому что у нас склеенный лес силий будет покрывать клетки таким как бы клейким слоем, который нарушит обычные функции).

Это совпадает с описанием симптомов коронавируса. Если у нас силии превратились в клейкую массу, которая вместо движения начинает покрывать клеем поверхность клеток, то мы и будем наблюдать затруднение дыхания, сухой бесполезный кашель, и бесполезные попытки организма избавиться от этого клея.

Моя задача проверить, так ли это на самом деле.

Главная проблема для меня в данным момент - это, во-первых, проверить, действительно ли рецептор находится в силиях, и если да, будут ли шарики вируса склеивать силии. Проверить это на обычных клеточных культурах, существующих в мире, нереально, потому что обычные доступные клеточные культуры имеют очень короткие силии и по одной штуке, как вот на первой картинке. Клеточных культур, которые бы легко росли в тарелке и имели бы лес силий, не существует. Вывести такую культуру можно, но очень сложно, еще сложнее удерживать ее живой в тарелке. В данный момент я занимаюсь проверкой гипотезы, что рецептор действительно находится в силиях. Если я найду, что находится, оттуда буду плясать дальше, если же найду что нет, не находится, тогда это ставит под вопрос эту самую "высокую" статью в Nature Communications, которая якобы нашла, что рецептор находится в силиях.

Как-то так.

Comments

[lj-frank-bot.livejournal.com]

Hello!
LiveJournal categorization system detected that your entry belongs to the following categories: Коронавирус (https://www.livejournal.com/category/koronavirus?utm_source=frank_comment), Медицина (https://www.livejournal.com/category/medicina?utm_source=frank_comment), Наука (https://www.livejournal.com/category/nauka?utm_source=frank_comment).
If you think that this choice was wrong please reply this comment. Your feedback will help us improve system.
Frank,
LJ Team

[kovidla666.livejournal.com]

А может ли спайк после вакцинации так же приклееваться в органах?

[aridmoors.livejournal.com]

Вот вопрос! Хороший вопрос.

Чисто теоретически, да.

[marinta.livejournal.com]

Спасибо, Очень интересно

[aridmoors.livejournal.com]

Спасибо за коммент!

[nikolamsu.livejournal.com]

Очень рад новости про получение гранта.

[tari-bird.livejournal.com]

Какая красота! Удачи!

[buddha239.livejournal.com]

Удачи Вам!

А сами верите в то, что рецептор в силиях?:) Есть ли данные о том, что он в другом месте?

[aridmoors.livejournal.com]

Проверяю гипотезу на месте.

[alaev.livejournal.com]

Звучит круто! А прямо в лёгкие больного никак нельзя залезть? Там на месте многое бы прояснилось.

[aridmoors.livejournal.com]

Нет, прямо в легкие залезть гигантским микроскопом нельзя. :)

[strannik1.livejournal.com]

Напрашиваются шутки про Менгеле ;))))

[vida-louca.livejournal.com]

"Вот эти полоски по левой стороне, которых много - это силии, обратите внимание, что они создают практически барьер, непроходимый лес как бы."

Очень интересно. Эти волоски - силии - как будто представляют собой защитный барьер от частичек пыли и лишней влаги, которые не проникают дальше кончиков волосков и выбрасываются из легких при кашле, чихании и, может быть, обычном дыхании. Этот "лес" из силий похож на значительно более крупные волоски различных насекомых и некоторых других микроорганизмов, служащих для защиты их поверхности от пыли, влаги и всякой грязи. Их отталкивающее действие связано с работой сил поверхностного натяжения, которое старается выпрямить деформированную волосками поверхность капли и снять локальное напряжение, возникшее на поверхности твёрдой частички за счёт сил поляризации. Об этом я уже как-то писал в блоге И-П, отвечая на вопрос, почему поверхности насекомых не намокают и не загрязняются.

Похоже, природа пользуется похожими приёмами защиты на разных геометрических масштабах. Но маленьким вирусам защитный лес силий, похоже, не помеха. Даже наоборот, им удобно запутаться в таком "лесу" и прикрепиться именно к пузырьку на конце силии, если там "ключик подойдёт к замку". Поскольку на размерах нанометров (а 0.1 мкм вируса - это 100 нм) классическое понятие поверхностного натяжения уже плохо работает. Но если "замочек" на силии по каким-то причинам инактивирован защитными средствами организма, вирусу ничего не останется делать, как присоединиться к какой-нибудь капельке влаги, которых всегда много внутри лёгких, и убраться обратно туда, откуда пришёл.

"Моя гипотеза: так как шарики вируса приклеиваются к силиям, а силии расположены очень близко друг к другу, произойдет что? Правильно, один шарик может приклеиться сразу к двум, а то и трем силиям и "склеить" их. Если у нас силии превратились в клейкую массу, которая вместо движения начинает покрывать клеем поверхность клеток, то мы и будем наблюдать затруднение дыхания, сухой бесполезный кашель, и бесполезные попытки организма избавиться от этого клея. Моя задача проверить, так ли это на самом деле."

Да, уж... Клейкая масса - это, конечно не вода или водный раствор. И превратиться в круглую капельку на поверхности "леса" силий она уже не сможет. Придётся прибегнуть к сильному кашлю, чтобы плёнку более-менее клейкой массы собрать сначала в некое подобие волны (солитона, как говорят физики), а потом разбить её на части (как разбивается кромка лопнувшего мыльного пузыря) и выбросить наружу. Хотя, может быть, "склеивать" силии самому вирусу и не обязательно. Это вполне может сделать своими липкими выделениями сам организм в борьбе с проникшим через силии вирусом.

PS. Даже если рецептор для вируса вдруг не обнаружится в силии, реакция организма на его проникновение может быть такой же, как описано выше: клейкие выделения для защиты от неизвестной угрозы, кашель и затруднённое дыхание, воспаление в клетках эпителия и болевые ощущения.

И всяческих Вам успехов в работе!

[levgilman.livejournal.com]

Поверхностное натяжение тут вообще ни при чём.
Силии активно гребут, гоня слизь, в которую погрружены, к выходу.
Сравнивать вирусы с капельками жидкости просто нет смысла - и не потому, что "классическое понятие поверхностного натяжения уже плохо работает", а потому что контекст вообще другой. Если бы вирусы были классическими капельками, то эти капельки при таких соотношениях размеров отлично проходили бы между силиями - "волосками", точно так же (с поправкой на роль силы тяжести), как травяной покров с вощёными листьями не сохранит почву сухой при дожде.


"чтобы плёнку более-менее клейкой массы собрать.."
Для этого силии надо сначала оторвать.

Силии (отростки у клеток) и Ковид. Мой комментарий к пос

[livejournal.livejournal.com]

User vida_louca referenced to your post from Силии (отростки у клеток) и Ковид. Мой комментарий к посту aridmoors (https://vida-louca.livejournal.com/51651.html) saying: [...] много - это силии, обратите внимание, что они создают практически барьер, непроходимый лес как бы. [...]

Силии (отростки у клеток) и Ковид. Мой комментарий к пос

[livejournal.livejournal.com]

User vida_louca referenced to your post from Силии (отростки у клеток) и Ковид. Мой комментарий к посту aridmoors (https://vida-louca.livejournal.com/51651.html) saying: [...] ные попытки организма избавиться от этого клея. Моя задача проверить, так ли это на самом деле. [...]

[p2004r.livejournal.com]

Мерцательный эпителий видно в бронхоскоп. Он собственно мерцательный, поскольку когда ворс этот шевелиться видны полосы интерференции по поверхности в подсветке. Наверное просто записи бронхоскопии собрать у больных, привитых и здоровых (курильщиков и некурильщиков).

Табакокурении выжигает ворсинки мерцательного эпителия — "утренний кашель курильщика" основан на этом.

Ваша гипотеза крайне правдоподобна.

[aridmoors.livejournal.com]

Спасибо.

[mss-mila.livejournal.com]

круто!

[mss-mila.livejournal.com]

а у детей силий столько же сколько у взрослых?
а?
А в гистологии это видно, интересно.
были бы у нас, может трупного материала бы вам накопали
или нельзя это проверить на человеке?

[aridmoors.livejournal.com]

В гистологии интересно. Но накопать материалы для гистологии человека - это ОЧЕНЬ трудно, это может только лаба, которая этим рутинно занимается. Мы не занимаемся. Гистологические материалы человека - это такая заноза в заднице... это надо получать спец. разрешение, потом проходить специальные семинары по допуску работы с человеческими образцами, там всякое типа защита личной информации бла-бла-бла... это реально может делать только лаба, которая УЖЕ этим занимается и планирует заниматься и дальше.

[mss-mila.livejournal.com]

и это объясняет кишечник как шоковый орган

[mopexod.livejournal.com]

Круто, и очень понятно объяснено. Удачи!

[smertnyy.livejournal.com]

Когда вы пишете про науку, это интересно.

[oleg96345.livejournal.com]

Есть же операции по трансплантации легких. Там ведь берут у умершего донора легкие и подключают к аппарату, так что это почти полная симуляция работающих легких? Можно ведь сделать деактивированный вирус, который имеет те же самые шипы и добавить в легкие? Странно, если за все это ковидное время не додумались сделать проверку подобной гипотезы.

[aridmoors.livejournal.com]

Очень много пунктов, из-за которых это сделать крайне сложно. Во-первых, трансплантационный материал - это дико редкая вещь (трансплантационных органов постоянно не хватает, на них в очереди люди годами(!) стоят), поэтому никто их на научные исследования не даст. Во-вторых, "взять деактивированный вирус" - это, на минуточку, надо иметь разрешение на работу и оборудование для определенного уровня защиты лабы, которое не каждого есть (у нас нет, например). В-третьих, для проведения подобной работы надо ТАКУЮ уйму бюрократии пройти, что волосы дыбом. Ну и в-четвертых, чисто технические детали, для проверки потребуется электронный микроскоп, а это машина, стоящая миллионы, и есть далеко не везде, но и это не самое ужасное - самое ужасное, что требуются специалисты, УМЕЮЩИЕ на нем работать, а таковых в мире очень мало, и как правило лаба, занимающаяся жлектронными микроскопами, не имеет всего вышеперечисленного (доступа к материалам, разрешений на то, на се)... то есть для проверки такой гипотезы нужна была бы слаженная работа целых команд биологов... это почти нереально.

[baru-hashem.livejournal.com]

Ох, как же это все интересно!

[matholimp.livejournal.com]

Силии в легких, а не в носу? Как тогда объяснить пропажу обоняния?

[aridmoors.livejournal.com]

Силии присутствуют в большинстве клеток человеческого организма, в том числе по всей длине респираторного тракта. Я это не упомянула, наверное надо было упомянуть.

[freedom_of_sea.livejournal.com]

разве в микроскоп ин виво не видно слипшихся силий и даже вирусы на них?

[maranta-aira.livejournal.com]

По-моему, очень интересно. )

[protey-009.livejournal.com]

Я не биолог, поэтому мне некоторые моменты оказались не понятны, но тема интересная. Силии это отростки клеток, или специальные клетки? Поверхность силий это фосфолипидная мембрана, или что то другое? У них внутри цитоплазма? Они в воздух торчат, или погружены в слизь? Они движутся (если движутся) за счёт чего? Наверное силу которой движется силия можно оценить исходя из вязкости среды, а из этого оценить необходимую энергию связи между ними и, следовательно, число вирусных мостиков между волосками. Скорее всего состояние вируса, зацепившегося за один рецептор, неустойчивое (ему же надо РНК внутрь клетки ввести), значит будет характеризоваться временем жизни, из этого можно определить пороговую концентрацию вируса, которая приводит к слипанию и т.д.

[aridmoors.livejournal.com]

Это отростки на клетках, покрытые фосфолипидной мембраной. Внутри... ну цитоплазма, но наполненная совсем другими протеинами, чем "обычная" цитоплазма. Большинство из них так или иначе покрыты каким-либо видом жидкости, в зависимости от органа. Некоторые ритмично двигаются, некоторые просто двигаются в зависимости от того куда течет жидкость, в которую они торчат, некоторые (предположительно) не особо двигаются - но в любом случае способны к движению. Да, наверное можно определить пороговую концентрацию вируса, она в любом случае есть.

[vit-r.livejournal.com]

С инженерной точки зрения гораздо логичнее, если "шарики" блокируют движение. Но это уже надо химию с физикой знать.

[snk1965.livejournal.com]

Я чуть выше по ветке предложил поляризацию "вируса на ACE" на роль загустителя протоков между силиями. Возможно, данные по электрохимии вирусных шипов уже где-то хотя бы частично есть, но вот как это направление поиска к гранту привязать? :)

[napoli.livejournal.com]

Микоплазма любит силии тоже, и помогает всяким вирусам проникать, Вичу, например.
В своё время сотни, если не тысячи, исследований по всему миру оказались недействительными, потому что культуры были заражены микоплазмой, на которую никто не проверял